方形噴灑域變量施水精確灌溉噴頭實現(xiàn)理論

隨著噴灌技術(shù)快速發(fā)展,非圓形噴灑域問題引起人們重視。本文指出了傳統(tǒng)全圓或扇形噴灑域噴頭存在的問題,討論了非圓形噴灑域噴頭實現(xiàn)意義,并對國內(nèi)外非圓形噴灑域噴頭實現(xiàn)方法及其優(yōu)缺點進行了歸納總結(jié);在此基礎(chǔ)上,通過分析噴頭射程的影響因素,給出了非圓形噴灑域噴頭實現(xiàn)的理論途徑,為以后搖臂式噴頭非圓形噴灑域?qū)崿F(xiàn)方法的研究提供了依據(jù)。

低壓多孔管噴灑灌溉是一種簡易節(jié)水、節(jié)能灌溉方法。在國外用于蔬菜、果樹地灌溉及噴灑農(nóng)藥,國內(nèi)主要用于保護地微噴。這種灌溉方法耗能少,運行費用低,輸水干支管采用雙壁夾線軟管。噴灑器是用軟管按一定間距打孔形成多孔管。經(jīng)過3a實踐,初步形成適用大田苗期灌溉的多孔管移動噴灑方法。

噴頭又稱噴灑器,是將壓力水噴到空中,形成水滴,進行噴灑灌溉的設(shè)備。噴頭與動力機、水泵和管道等組成一個完整的噴灌機組或噴灌系統(tǒng)。噴灌時,由于灌溉用水最后由噴頭噴灑到田間,所以噴頭本身性能的好壞和使用是否得當(噴頭的選用、布置、調(diào)試、運轉(zhuǎn)和維修等),對整個噴灌機組和噴灌系統(tǒng)的噴灑質(zhì)量、經(jīng)濟性以及工作的可靠性等起決定性作用。因此,噴頭是噴灌設(shè)備中的關(guān)鍵部分。本文就噴頭的分類、噴頭的結(jié)構(gòu)和使用維修作一簡單介紹。

研究了為保證均勻噴灌,變量噴頭各水力性能參數(shù)之間應(yīng)具有的理論關(guān)系。采用極限理論和二重積分的數(shù)學方法推導了描述變量噴頭轉(zhuǎn)速、流量和射程之間瞬時變化關(guān)系的工作方程。結(jié)果表明,變量噴頭的流量與射程平方和轉(zhuǎn)速的乘積成正比。以方形噴灑域變量噴頭為例,推導了方形噴灑域變量噴頭射程隨轉(zhuǎn)角變化的理論方程,然后應(yīng)用變量噴頭工作方程推導了方形噴灑域變量噴頭理論流量和轉(zhuǎn)速方程。該文的研究結(jié)果為變量噴頭及方形噴灑域變量噴頭的設(shè)計提供了理論依據(jù)。

小麥節(jié)水低壓噴灑灌溉技術(shù)

搖臂式噴頭存在噴灑域與地塊形狀不匹配的缺陷,已有的非圓形噴灑域噴頭適應(yīng)能力有限。需要開發(fā)一種既能實現(xiàn)不規(guī)則形狀噴灑,又能掃面覆蓋輪廓內(nèi)所有面積;既能調(diào)節(jié)最大射程,還要便于批量生產(chǎn)的噴頭。采用改變仰角、葉輪驅(qū)動的方式開發(fā)了一種能滿足上述要求的新型非圓形噴灑域噴頭。試驗結(jié)果顯示,單個使用時,該新型非圓形噴灑域噴頭在節(jié)水性能和噴灑均勻性等方面明顯優(yōu)于搖臂式噴頭。

從雨鳥園林灌溉噴頭看我國的差距

以變量噴灑全射流噴頭為研究對象,對正方形和三角形噴灑域分別進行了水力性能試驗,測量并分析了噴頭的射程和噴灌強度等性能參數(shù)。結(jié)果表明:三角形比正方形噴灑域最大射程有所降低;三角形和正方形噴灑域水量分布相對均勻;變量噴灑噴頭與傳統(tǒng)全射流噴頭相比,雨滴粒徑相差較小;三角形與正方形噴灑域噴頭平均噴灌強度相差較小,三角形噴灑域噴頭的最大噴灌強度相對平均噴灌強度差值較大。變量噴灑全射流噴頭比全射流噴頭,組合間距增大、重疊率降低,且單位面積所用噴頭數(shù)量減少。在組合間距系數(shù)為1.25,室外風速小于1.2m/s情況下,正方形組合噴灑具有良好的噴灑均勻性。

針對全圓噴灑噴頭性能評價指標不能充分反映變量噴灑噴頭各參數(shù)連續(xù)變化特點的問題,該文加入了時間變量參數(shù),初步建立了變量噴灑噴頭的評價指標,主要包括:噴頭射程降低系數(shù)、噴頭噴灑形狀系數(shù)、噴灑均勻性系數(shù)、噴灑打擊強度變化系數(shù)及噴灌強度變化系數(shù)。采用模糊數(shù)學的方法,以上述5個性能評價指標,分別對bpxh20變量噴灑全射流噴頭,bpy120變量噴灑搖臂式噴頭和bpy220變量噴灑搖臂式噴頭進行綜合評價,并根據(jù)不同應(yīng)用場合,探索性能指標權(quán)重值變化±20%對評價結(jié)果的影響。結(jié)果表明:噴灑均勻性系數(shù)、噴灑強度變化系數(shù)及打擊強度變化系數(shù)對權(quán)重變化較為敏感,但不影響評價噴頭的性能。說明權(quán)重值選取合理,可為今后其它變量噴灑噴頭評價提供參考。

為解決全射流噴頭實現(xiàn)變量噴灑時由于壓力變化而產(chǎn)生的水量分布不均勻問題,以20pxh型變量噴灑全射流噴頭為研究對象,設(shè)計不同副噴嘴改善水量分布。通過射流理論分析設(shè)計了8種副噴嘴方案,測量了噴頭徑向水量分布,采用不同壓力下噴灌強度差值分析的方法,得到方案5擋板式副噴嘴結(jié)構(gòu)改善水量情況最好。通過測量不同擋板角度及不同壓力下水量分布,以均勻性系數(shù)值最大為目標,以擋板角度及均勻性取值范圍為約束條件,首次建立了變量噴灑全射流噴頭噴灑均勻性的綜合評價函數(shù),并求導得到最佳擋板角度為21.2°。

噴頭的射程及其變化規(guī)律決定噴灑域的大小和形狀,而噴嘴前的水流壓力和噴嘴直徑則是影響噴頭射程的主要因素。在分析噴嘴前水流壓力與噴頭出流量關(guān)系、噴頭射程與噴頭出水流量之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上,提出了在噴頭座的下端增加一個流量調(diào)節(jié)附加裝置可實現(xiàn)全圓旋轉(zhuǎn)搖臂式噴頭的非圓形域噴灑方案。采用具有“十”字孔結(jié)構(gòu)的流量調(diào)節(jié)器,十字孔的寬度為πd嘴/4,長度為5πd嘴/8,可實現(xiàn)方形噴灑。

針對渦輪式草坪噴頭變域噴灑的要求,根據(jù)正方形噴灑域的旋轉(zhuǎn)角度-射程以及工作壓力-射程邊界方程,得出了變域噴灑系統(tǒng)所需提供的時間-工作壓力模型。應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),建立了變域噴灑系統(tǒng)供水的控制結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)傳遞函數(shù),采用matlab進行了模擬仿真,利用臨界比例度法確定pid控制參數(shù),從得到的系統(tǒng)響應(yīng)特性可以看出:響應(yīng)時間約30s,超調(diào)量很小,調(diào)節(jié)效果較好,為今后進一步開展變域噴灑噴頭的試驗驗證研究提供了理論基礎(chǔ)。

經(jīng)中央項目辦(cpmo)和四省(市)及項目縣(市、區(qū))項目辦、貸款辦的共同努力,“世行貸款節(jié)水灌溉項目”實施計劃執(zhí)行情況良好,各項工作進展順利。經(jīng)世行十一次檢查團對節(jié)水灌溉項目的檢查,對結(jié)果均表示滿意。其中第八次和第十一次,世行檢查團將該項目評為“非常滿意”項目。2006年10月,世行竣工驗收檢查團(icr)對該項目進行了全面的檢查驗收,初步評價意見為“非常滿意”項目。

我國自古以來都是農(nóng)業(yè)大國，在發(fā)展農(nóng)業(yè)的過程中，水資源是當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要因素，所以我們必須要節(jié)約水資源，提高水資源的利用率，將水資源平均分配于不同的領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，政府鼓勵各個重點農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)進行農(nóng)田水利的節(jié)水灌溉，這在一定程度上能夠節(jié)約水資源，也避免了大水漫灌對土壤酸堿性造成的破壞，從而保證農(nóng)田的既定產(chǎn)出。但是，當前我國的節(jié)水的效果并不顯著，所以我們必須要找尋出其中的原因，并采取相關(guān)措施加強政府及相關(guān)部門的監(jiān)督與管理。基于此，文章介紹了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的問題，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以供參考。

虎林市雖有較豐富的水資源,但開發(fā)利用不均衡,地表水利用率低,地下水開采過量,制約著我市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為此,要大力發(fā)展節(jié)水灌溉,實現(xiàn)水資源的高效可持續(xù)利用。

近年來我國經(jīng)濟取得了高速發(fā)展,這也使環(huán)保問題日益突出,水資源短缺現(xiàn)象越來越嚴重。在種情況下,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中通過大力興建水利工程設(shè)施,以此來實現(xiàn)灌溉用水的節(jié)約,即將農(nóng)田灌溉與節(jié)約水資源有效結(jié)合,在滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水需求的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)水資源的持續(xù)利用。文中從發(fā)展節(jié)水灌溉的意義入手,分析了節(jié)水灌溉的方法,并進一步對發(fā)展節(jié)水灌溉實現(xiàn)水資源的持續(xù)利用的措施進行了具體的闡述。

反作用式噴頭是一種旋轉(zhuǎn)式噴頭,它與搖臂式噴頭、葉輪式噴頭都是農(nóng)業(yè)上常見的噴灑設(shè)備。在我國,噴灌系統(tǒng)上多數(shù)還是采用搖臂式噴頭,這是因為搖臂式噴頭的設(shè)計,制造都比較成熟,噴頭的各項性能又都能滿足生產(chǎn)需要。近幾年來,隨著噴灌的發(fā)展,具有我國特色的全射流式噴頭,垂直搖臂式噴頭等相繼通過鑒定并投入生產(chǎn),豐富了旋轉(zhuǎn)式噴頭的品種,給使用部門選擇噴灑設(shè)備創(chuàng)造了更為有利的條

農(nóng)用灌溉器噴頭的類型較多,下面介紹搖臂式和葉輪式噴頭常見的故障及排除方法。1水舌射程不夠（1）射程不夠,但水舌霧化尚好。主要原因是噴頭轉(zhuǎn)速太快,應(yīng)調(diào)低噴頭轉(zhuǎn)速。（2）射程不夠且水舌霧化差。原因是工作壓力不夠,可按要求調(diào)高壓力。2水舌性狀異常旋轉(zhuǎn)式噴頭如果工作正常,在無他物（導水器或葉輪）阻擋時,水舌在噴嘴的附近應(yīng)有一光滑、透明的圓形密實段,在密實段之后水舌才逐漸變白并呈霧狀；其射程不應(yīng)小于標準值的85％，且應(yīng)霧化良好。

農(nóng)用灌溉器噴頭的類型較多,下面介紹搖臂式和葉輪式噴頭常見的故障及排除方法。1水舌射程不夠(1)射程不夠,但水舌霧化尚好。主要原因是噴頭轉(zhuǎn)速太快,應(yīng)調(diào)低噴頭轉(zhuǎn)速。(2)射程不夠且水舌霧化差。原因是工作壓力不夠,可按要求調(diào)高壓力。2水舌性狀異常旋轉(zhuǎn)式噴頭如果工作正常,在無他物(導水器或葉輪)阻擋時,水舌在噴嘴的附近應(yīng)有一光滑、透明的圓形密實段,在密實段之后水舌才逐漸變白并呈

工程設(shè)施灌溉方法是指滴灌、噴灌、滲灌等需要附屬設(shè)施的灌溉方法。這些方法均具有節(jié)約用水、水分利用效率高、易于控制、省工省時、不破壞土壤結(jié)構(gòu)、適于各種地勢等優(yōu)點。但由于建園時需要購置特殊的專門設(shè)備,增加了建園成本,而且由于絕大多數(shù)果樹都是多年生植物,這些設(shè)施的更新或維修費用也高,此外這些灌溉方法對水質(zhì)的要求也比較嚴格。

白城市節(jié)水灌溉工程建設(shè)，極大地提高了抗災(zāi)能力，灌溉方式、質(zhì)量有了歷史性突破。但節(jié)水灌溉發(fā)展至今，還存在一些不容忽視的問題。本文從必須正確認識節(jié)水灌溉工作的重要性，處理好已發(fā)生或?qū)⒁龅降膯栴}入手，提出首先要解決好已建工程效益的充分發(fā)揮，其次還要探索今后如何發(fā)展的對策，才能全面推進節(jié)水灌溉事業(yè)的順利進行。

沙井子灌區(qū)改變以往傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉管理模式,通過多種途徑強化節(jié)水灌溉管理,提出了提高水資源利用效率的措施,對水資源進行合理開發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、全面節(jié)約,借助于水價和水權(quán)交易等手段,完成限額任務(wù);依靠科技創(chuàng)新和工程建設(shè),實行維護生態(tài)與發(fā)展生產(chǎn)相結(jié)合等措施,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。