一種新型的微潤灌溉系統(tǒng)水力特性及試驗研究.pdf

1、水資源短缺、水土流失和土地荒漠化已經(jīng)成為21世紀人類面臨的共同難題，為了更有效節(jié)約水資源，減小水土流失，增加土壤入滲，需要尋求一種有效的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，減少灌溉損失，提高灌溉效率。本文提出了一種新型的微潤灌溉系統(tǒng)。研究了該系統(tǒng)的水力特性;通過室內(nèi)試驗，研究了微潤灌溉條件下土壤水分運移及分布狀況;并在田間構(gòu)建了微潤灌溉系統(tǒng)用于棉花的灌溉，提出了系統(tǒng)存在的問題及未來的研究方向。研究取得了以下一些成果:
　　(1)微潤管出流存在誘導階

2、段，誘導時間約為21h，此后累積滲出量與時間呈線性關(guān)系;微潤管的時段出流量隨著時間呈增大趨勢，穩(wěn)定后開始隨時間沿著出流平均值上下波動，與日氣溫變化呈相似規(guī)律。對壓力流量關(guān)系進行擬合，得到擬合方程Q=93.00H0.81，試驗所用微潤管制造偏差系數(shù)均在9％以內(nèi)。
　　(2)1m水頭和2m水頭的出流量和水溫在0.01水平上都顯著相關(guān)，兩者呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。當水溫升高時出流量增大，水溫降低時出流量減小。微潤管出流量和水溫有著很好的線性相關(guān)

3、關(guān)系，溫度變化1℃時，流量的改變量:1m水壓時為5.89mL，2m水壓時為9.26mL，壓力水頭越大溫度對其出流影響越大。
　　(3)微潤管埋置在土壤中進行灌溉時，壓力-流量關(guān)系隨埋藏深度的不同有著一定的變化，兩者呈指數(shù)關(guān)系，且流態(tài)指數(shù)均大于0.5。不同觀測歷時的濕潤鋒形狀近似是一個以微潤帶為圓心的圓，沿微潤管鋪設方向的濕潤鋒基本上與微潤管平行。濕潤體各方向上的濕潤鋒隨著灌水的持續(xù)進行而不斷的擴展，但濕潤鋒運移的速度逐漸減小，當灌

4、溉進行到一定時間后，濕潤鋒幾乎停止運移;在相同的灌水時間下，濕潤體近似為一個圓形，即在垂直向上、垂直向下和水平方向上的濕潤半徑近似相等;用冪函數(shù)來表達濕潤鋒水平最大濕潤距離X、垂直濕潤距離Z±和累積入滲量隨時間的變化規(guī)律，有著很高的相關(guān)系數(shù)，均在0.90以上。
　　(4)在田間試驗中，微潤管在5m作用水頭下滲水流量為233.9mL/h/m，隨著灌溉的持續(xù)進行，由于微潤管出現(xiàn)了化學堵塞的現(xiàn)象，流量呈現(xiàn)一個逐漸衰減的態(tài)勢，大概一個月左