移动地下滴灌系统研究及配套产品开发

论文摘要

在农业水资源日益紧张的条件下,滴灌作为一种最为节水和高效用水的先进灌溉技术而被广泛应用于农业生产中。但由于滴灌系统的布置多为固定式,在应用过程中所需的过滤器、施肥器、管网和灌水器等配套设备的规模大、用量多,从而易引起整个系统的总投资较大,并影响到农民的实际接受能力和投资积极性。本文在查阅大量相关文献资料的基础上,以提高设备的组装速度和重复利用率、增强移动性、降低系统投资为目标,对滴灌系统的首部、管网和灌水器开展研究,改进和优化地下滴灌系统成套设备与产品的结构形式、装配模式,并新增了移动功能,从而提出了具有方便操作、快速移动等优点的移动式地下滴灌系统的设计思路与设备装配方法,根据移动地下滴灌系统的应用和操作方式,通过管网的水力计算,建立了三种规格移动地下滴灌系统的定型化设计模型和标准化配套的灌溉装置。研发的快速连接件和插入式地下滴水器产品,明显地完善了管件、灌水器产品在地下滴灌系统中的应用效果和整体性能。试验得出插入式地下滴水器所需的起始工作压力低(20KPa以上)、额定流量小(1L／h和2L／h),整体水力性能稳定、抗堵塞性强,比较适合用于地下滴灌系统,并能降低滴灌系统设备的配套规模；快速连接件的过流量大、水头损失小,且具有快速插拔和自动通闭的功能,方便管路间的拆装与移动,较适合于移动滴灌，二者的有机结合,形成了汇集移动滴灌和地下滴灌技术优点于一体的移动地下滴灌系统,具有设备利用率高、平均投资低的优点。另外,结合具体作物制定了该系统在典型安装模式时的合理移动步骤和操作规程。以上研究成果特别适用于地形复杂、严重干旱的山丘区和集雨灌溉区充分利用微小水源对宽行栽培作物的抗旱灌溉,也适用于平原区设施栽培条件下的蔬菜及其它非密植经济作物的常规灌溉。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 概况
• 1.2.2 国内外发展历程及研究现状
• 1.2.3 存在问题
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 2 移动地下滴灌系统的组成结构研究及关键产品开发
• 2.1 系统的组成结构研究
• 2.1.1 总体结构
• 2.1.2 各部分组成与特点
• 2.2 关键产品的设计与开发
• 2.2.1 设计原则
• 2.2.2 具体结构
• 2.2.3 相关指标
• 2.3 系统的工作原理
• 2.3.1 管网
• 2.3.2 插入式地下滴水器
• 2.3.3 快速连接件
• 2.4 系统的特点分析
• 3 产品的水力性能试验
• 3.1 灌水器的水力性能试验
• 3.1.1 流量均匀性试验
• 3.1.2 压力～流量关系试验
• 3.1.3 插地条件下的抗堵塞试验
• 3.1.4 土壤水分运移试验
• 3.2 快速连接件的水力性能试验
• 3.2.1 过流能力、水头损失试验
• 3.2.2 插拔灵活性和密封性试验及分析
• 4 系统的标准化配套及效益分析
• 4.1 系统分类与标准化配套指标
• 4.1.1 系统分类
• 4.1.2 系统的标准化配套
• 4.2 管网水力性能研究
• 4.2.1 标准化管段的水头损失计算
• 4.2.2 毛管的水头损失计算
• 4.2.3 干、支管的最大水头损失计算
• 4.3 系统投资与效益分析
• 4.3.1 投资分析
• 4.3.2 年总费用分析
• 4.3.3 效益计算与分析
• 5 系统的移动操作模式研究
• 5.1 灌溉制度确定
• 5.1.1 灌水量和灌水时间的确定
• 5.1.2 系统的灌水周期
• 5.1.3 管网移动的轮灌制度
• 5.1.4 工作时间计算
• 5.2 系统的典型安装模式和移动操作方法
• 5.2.1 系统的典型安装移动模式
• 5.2.2 系统的移动操作方法
• 5.2.3 系统移动操作的用工情况
• 5.3 操作规程的制定
• 5.3.1 基本说明
• 5.3.2 具体步骤与规程
• 5.3.3 维护管理
• 6 结论与建议
• 6.1 主要结论与创新点
• 6.1.1 主要结论
• 6.1.2 创新点
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录