基于流量偏差率的滴灌毛管管径简易设计

• 作者: Zhang Lin 吴普特 张林 朱德兰 鞠学良
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 灌溉 滴头 流速 滴灌 流量偏差率 管径 解析方法
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 综合研究?关键技术
• 页码范围: 14-20
• 页数: 7页
• 分类号: S275.6
• 字数: 1858字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.05.002

摘要

满足灌水均匀度设计标准与额定流量的滴灌毛管管径优化设计是滴灌毛管水力设计的重要内容。该文以流量偏差率为灌水均匀度设计标准，提出一种简易的滴灌毛管管径水力设计方法。通过改变单向和双向滴灌毛管流量偏差率解析公式的形式，提出一个新的管径设计参数。基于能坡线法，建立参数与坡降比参数的关系，并绘制和构建相关图形和计算公式。结果表明：当流量指数分别取值为1.75、1.69和1.00时，单向毛管管径的设计参数取值分别为?1～≤2.801，?1～≤2.859和?1～≤4；双向毛管管径的设计参数取值分别为0～≤3.143，0～≤3.183和0～≤4。满足流量偏差率设计标准和灌水器额定流量时，单向毛管管径将有1或2个设计值，双向毛管管径将有1、2或多个设计值。根据参数的取值范围，以坡降比参数为设计变量，推导了均匀坡下单向和双向毛管管径的计算公式。此外，进一步简化了滴灌毛管进口工作水头的计算公式。当已知设计流量，流量偏差率设计标准，毛管管长等参数时，可以按照设计步骤直接计算滴灌毛管管径和进口工作水头，无需进行任何复杂的试算。设计案例1表明在多数地形条件下，利用该文方法设计单向毛管的结果与传统方法设计结果的相对误差不超过4%；设计案例2表明该文方法设计双向毛管的结果与其他2种常用方法设计结果的最大相对误差为4%。因此，从工程实践角度，利用该方法设计的滴灌毛管管径和进口工作水头与其他传统方法设计结果非常接近。相比于传统设计方法，该方法简便实用，可以直接应用于滴灌工程设计。该研究可为改进滴灌毛管优化设计提供理论依据。