滴头设计工作压力与地面高差的适应性研究

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1、分类号：S275.9学校代码：10712UDC：633研究生学号：2015052151密级：公开2018届攻读硕士学位研究生学位论文滴头设计工作压力与地面高差的适应性研究学科专业水土保持与荒漠化防治研究方向水土保持工程研究生段晓辉指导教师牛文全研究员完成时间2018年5月中国陕西杨凌Classificationcode:S275.9Universitycode:10712UDC:633Postgraduatenumber:2015052151Confidentialitylevel:publicThesisforMaster’sDegreeNorthwestA&FUniversityin

2、2018StudyontheadaptabilityofdripperdesignoperationpressureandgroundelevationMajor:SoilandwaterconservationanddesertificationcombatingResearchfield:SoilandWaterConservationEngineeringNameofPostgraduate:DuanXiaohuiAdviser:NiuWenquanDateofsubmission:May2018YanglingShaanxiChina滴头设计工作压力与地面高差的适应性研究摘要为实

3、现滴灌系统设计工作压力与地面起伏变化相匹配，进一步降低滴灌系统能耗，提高滴灌系统经济效益。本研究通过模拟计算方法，利用人工神经网络技术建立了毛管流量估算模型，以满足滴灌系统灌水质量及降低系统成本为目标，分析不同地形条件对滴灌系统灌水均匀度的影响，确定在不同地形条件下最大地面高差、毛管铺设长度与灌水均匀度的关系，为滴灌技术发展和应用提供理论支撑。主要结论如下：（1）建立了精度较高、适应性较强的毛管流量估算模型；（2）毛管入口压力与入口流量符合幂函数关系，毛管长度、毛管坡度、滴头间距和流量系数显著影响拟合系数a，毛管坡度和流态指数显著影响拟合指数b。（3）毛管沿顺坡铺设，灌水均匀度最大时的滴

4、头设计工作压力随毛管铺设坡度的减小呈减小的趋势；灌水均匀度最大时的滴头设计工作压力随毛管长度的增大呈减小的趋势。（4）不同地形条件下，毛管和支管不同铺设方式对灌水均匀度会产生较大的影响。通过对灌水小区毛管和支管不同铺设方式对比分析，得到了灌水小区长度、坡度与滴头设计工作压力的最优组合，建议在滴灌工程设计中：当灌水小区长度为30-90m，小区坡度为2%-3%，滴头设计工作压力为2-4m时，建议支管垂直于等高线顺坡铺设，滴头设计工作压力为8-10m时，建议毛管垂直于等高线顺坡铺设。当灌水小区长度为90-120m，小区坡度为3%，滴头设计工作压力为2-4m时，建议支管垂直于等高线顺坡铺设，滴头

5、设计工作压力为6-10m时，建议毛管垂直于等高线顺坡铺设；小区坡度为1%，滴头设计工作压力为2-10m时，建议毛管垂直于等高线顺坡铺设。（5）灌水均匀度均随最大地面高差的增加而减小，随滴头设计工作压力的增大而增大。在保证灌水均匀度均能保持在90%以上的情况下，建议在进行滴灌工程设计中，当毛管铺设长度在30m-60m范围内，最大地面高差在0.4m-0.8m时，滴头设计工作压力最小可以设置为4m；最大地面高差在0.8m-1.0m时，滴头设计工作压力最小可设置为6m。当毛管铺设长度在60m-90m范围内，最大地面高差在0.4m-0.6m时，滴头设计工作压力最小可设置为4m；最大地面高差在0.6

6、m-1.0m时，滴头设计工作压力最小可设置为6m。当毛管铺设长度为90m-120m范围内，最大地面高差在0.4m-0.6m时，滴头设计工作压力最小可设置为4m；最大地面高差在0.6m-0.8m时，滴头设计工作压力最小可设计为6m；最大地面高差在0.8m-1.0m时，滴头设计工作压力最小可设计为8m。（6）当毛管铺设长度一定时，灌水小区流量偏差率与灌水均匀度存在线性相关关系，且随毛管铺设长度的增加，流量偏差率与灌水均匀度的相关性逐渐降低。关键词：滴灌；水力学解析；灌水均匀度；最大地面高差STUDYONTHEADAPTABLILITYOFDRIPPERDESIGNWORKPRESSUREAN

7、DGROUNDELEVATIONABSTRACTInordertomatchtheworkingpressureofthedripirrigationdesignwiththegroundsurfacechanges,furtherreducetheenergyconsumptionofthedripirrigationsystemandimprovetheeconomicbenefitsofthedripirrigationsys