虹吸式波涌管灌系統(tǒng)水力要素研究.pdf

1、虹吸式波涌管灌節(jié)水灌溉技術(shù)利用一套間歇水流發(fā)生裝置和調(diào)節(jié)池可在低壓配水管道出水口自動形成間歇水流,實現(xiàn)波涌灌溉。這項技術(shù)將波涌灌和低壓管道輸水灌溉有機的結(jié)合起來,充分利用各自的優(yōu)點,與我國農(nóng)村目前的經(jīng)濟條件、生產(chǎn)體制和管理水平相適應。本文結(jié)合陜西省水資源與環(huán)境重點試驗室項目,在查閱了大量國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,根據(jù)已取得試驗數(shù)據(jù)和研究成果,研究虹吸式波涌管灌室內(nèi)試驗系統(tǒng)和原型試驗系統(tǒng),完善該技術(shù)的設計方法,進一步論證該技術(shù)的實用性。同時

2、對虹吸式波涌管灌畦灌的水流運動進行了研究。主要工作有:1、完善間歇水流發(fā)生裝置,同時進一步驗證調(diào)節(jié)池和低壓管道水流數(shù)學模型。通過虹吸式波涌管灌系統(tǒng)室內(nèi)試驗,研究了間歇水流發(fā)生裝置設計參數(shù)對試驗系統(tǒng)水力要素的影響,同時提出調(diào)節(jié)池高水位和虹吸破壞管管徑的確定方法。將實測值與模擬值比較,驗證非恒定流數(shù)學模型的合理性。2、驗證虹吸式波涌管灌技術(shù)的實用性。建立虹吸式波涌管灌原型試驗系統(tǒng),進行虹吸式波涌管灌系統(tǒng)原型試驗,測定該系統(tǒng)的水力要素。并利用

3、調(diào)節(jié)池和低壓管道水流數(shù)學模型驗證了該試驗系統(tǒng)的灌水過程符合虹吸式波涌管灌灌水過程的變化規(guī)律。同時進一步改進了間歇水流發(fā)生裝置參數(shù)的確定方法。3、對虹吸式波涌管道畦灌水流運動進行數(shù)值模擬。根據(jù)質(zhì)量守恒方程和零慣性量守恒方程以及虹吸式波涌管灌技術(shù)的入畦水流特點建立了虹吸式波涌管道畦灌水流運動的零慣性量模型。利用牛頓-辛普森迭代法和雙掃描法對該模型進行求解,用Matlab模擬虹吸式波涌管道畦灌的水流運動過程,所建立的模型能較好的模擬田面水流的