内镶式滴灌带水力性能试验研究

编号 N o.
灌水器 Dri pl ine
N et afi m-D L 1. A 0( 以色列)
正常工作 压力/ MPa
N ominal w orking pres sure
0. 4a
标称流量b/ ( L h- 1) N omin al f low rat e
1
滴头形式 Emit t er
t y pe
表 2 滴灌带压力流量关系试验结果
Table 2 The relation between pressure and discharge of tested drip lines
( Colleg e of U r ban and Rur al Construction, Ag r icultural U niversit y of H ebei, Baoding 071001, China)
Abstract: T he int eg ral drip lines are w idely used in drip irrigat ion sy st ems. T he relat io n bet w een pressure and dischar ge o f 5 kind int egral drip lines w ere m easured t o analyze t he influence of pressure on t he discharg e and t he irrigat ion unifo rmit y o f drip lines. T he eff ect of lo wpressure o n t he discharge and the irrig at ion unif orm it y w as m ainly discussed. T he result s show ed t hat t he discharg e of non- pressure co mpensat ing drip lines w as decreased w ith t he decrease of act ual operat ing pressure. T he coeff icient of discharge variat ion and irrigat io n un-i f orm it y w as no t af f ect ed by lo w er operat ing pressure under sho rt er leng th drip lines. It w as sug gest ed that act ural operat ing pressur e should be considered in t he oper at ion and m anagement of drip irrigat ion sy st ems t o det ermine suit able irr ig ation t ime and achieve predeterm ined irr ig ation am ount . Key words: drip irrig at ion; pressure; discharge; irrigat ion unif ormit y
灌带均匀布置滴头流量测点, 对滴灌带 A 每 2 个测 结果与厂家给定值的相 对误差 2 08% ~ 29 65% 。
点间距离 0 6 m( 隔 2 个滴头) , 对滴灌带 B 和 D 每 图 3 给出了 5 种滴灌带工作压力与沿程平均流量关
2 个测点间距离 0 8 m ( 隔 1 个滴头) , 对滴灌带 C 系的试验结果, 分析可知, 常压滴灌( 工 作压力 0 1
和 E 每 2 个测点间距离 0 6 m( 隔 1 个滴头) 。将量 MP a) 时, 5 种 滴灌 带沿 程平 均流 量分 别 为 1 00、
雨筒放在测点所在滴头正下方的水槽中, 测点滴头 1 04、1 81、2 46 和 1 13 L / h, 与标称流量的相对误
两侧绑扎线绳以防止水滴沿滴灌带流动。试验时, 差 分 别 为 0 06% 、0 64% 、3 62% 、5 32% 和
K
variat ions
20
1
0
3
B
N et afi m 台 风 1. 05( 以色列)
0. 1
1. 05 内镶片式
0. 63 0. 5 23
40
3. 27
0. 45
2. 1
C
N et afi m 台 风 1. 75( 以色列)
0. 1
D
N et afi m 台 风 2. 60( 以色列)
0. 1
绿源 1. 38 ( 北
132
河北农业大学学报
第 34 卷
采用 10 m 作为滴灌灌 水器的设 计工作水 头[ 1- 2] 。 张国祥等[ 3] 、牛文全等[ 4] 、范兴科等[ 5] 和王宏[ 6] 通过 实际调查和理论分析认为, 对于地形较为平缓的地 块, 地形偏差对灌水器流量的影响极小, 系统的灌水 均匀度主要取决于灌水器的水力流量偏差和制造流 量偏差, 只要采用制造偏差较小的合格产品, 灌水器 的设计工作水头可以降低到 5 m 以下。为了加以 区别, 目前将灌水器设计工作压力 10 m 左右的滴 灌系统称为常压滴灌, 将灌水器设计工作压力不高 于 5 m 的滴灌系统称为低压滴灌[ 3- 5] , 专门针对低 压滴灌的灌水器还很少见, 多采用常压滴灌灌水器。 由于滴灌系统管网压力、水头损失和地形的多样性, 在实际运行中滴灌系统支管进水端实际工作压力差 别很大[ 7] , 经常会出现灌水器实际工作压力高于、尤 其是低于设计工作压力的情况, 由此引起的对灌水 质量的影响、对系统运行管理的要求尚未引起足够 的重视, 因此有必要对高压、尤其是低压条件下运行 的常压滴灌灌水器的水力性能进行深入研究, 为滴 灌系统的运行管理提供参考依据。本研究选取不同 生产厂家、不同标称流量、不同压力补偿性能的 5 种
内镶式滴灌带进行压力流量关系测试, 探讨实际工 作压力高于、尤其是低于设计工作压力条件下灌水 器流量和灌水均匀性所受的影响, 为滴灌系统的运 行管理提供参考依据。
1 材料与方法
1. 1 试验装置与材料 试验在河北农业大学农田水利实验室进行, 试
验装置由水源、水泵、压力罐、过滤器、管道系统和灌 水器组成。水源是实验室内容量为 5 m3 地下水池, 水泵的出水口与压力罐连接, 通过压力罐的调节为灌 水器提供稳定的供水压力, 过滤设备为叠片式过滤 器, 灌水器固定在特制的水平支架上, 长 16 5 m, 与 管道系统连接, 水平支架下方的水槽用于承接水量, 试验装置示意图见图 1。选用以色列 Net af im 公司 的 1 种压力补偿内镶片式滴灌带和 3 种不同标称流 量的内镶片式 滴灌带、北 京绿 源塑料 联合 公司 的 1 种内镶片式滴灌带进行试验。试验所用 5 种内镶 式滴灌带的性能和结构参数见表 1, 图 2 给出了以 上5 种内镶式滴灌带滴头的形式。
开启阀门, 将滴灌系统的工作压力调整到设定的工 18 3% , Net afim 的 4 种滴灌带 A、B、C 和 D 试验结
作压力, 让滴灌带工作 20 m in 后, 用量筒测量量雨 果与厂家给定值之间的误差较小, 绿源滴灌带 E 的
筒中的水量, 重复 3 次, 取 3 次的平均值作为各测点 误差较大。
图 1 试验装置示意图 Fig. 1 The schematic diagram of test device
图 2 试验用滴灌带滴头 形式 Fig. 2 Emitter type of tested drip lines
第2期
刘玉春等: 内镶式滴灌带水力性能试验研究
13 3
表 1 试验用内镶式滴灌带性能 和结构参数 Table 1 Properties and structural parameters of tested integral drip lines
的平均水量, 据此计算各测点的滴头流量。
本研究考虑灌水器类型和灌水器工作压力 2 个 试验因素, 灌水器类型包括上述不同厂家、不同标称
2 结果与分析
流量、不同压力补偿性能的 5 种内镶式滴灌带, 灌水 2. 1 滴灌带流量
器工作压 力为 0 02、0 04、0 06、0 08、0 10、0 14、
表 2 列出了 5 种滴灌带工作压力与滴头流量关
E 京)
0. 1
1. 75 内镶片式 0. 78 0. 67 23
30
5. 79
0. 48
1. 7
2. 60 内镶片式 0. 87 0. 76 23
40
8. 60
0. 48
2
1. 38 内镶片式
0. 52 0. 9 39
30
3. 57
0. 52
7
注: a 最大工作压力; b 在正常工作压力时。
1. 2 试验设计与方法
刘玉春, 吴现兵, 刘宏权, 张西平, 李长江
*
( 河北农业大学 城乡建设学院, 河北 保定 071001)
摘要: 内镶式滴灌带是滴灌系统应用最多的灌水器类型, 本研究对不同厂家、不同标称流 量、不 同压力补偿 性能
的 5 种内镶式滴灌带进行压力流量关系测 试, 探讨在实际工作压力高于、尤其是低于设计工作压力 时, 灌水 器流
0 18 和 0 20 M Pa 从低到高的 8 个工作压力。试验 系的流量系数 K 、流态指数 x 和二者相关 系数 R 2
前, 根据试验装置水平支架的长度截取所要测试的 的试验结果, 流量系数 K 的试验结果与厂家给定值
滴灌带, 与管道系统连接, 固定在水平支架上。沿滴 的相对误差 0 76% ~ 23 57% , 流态指数 x 的试验
量和灌水均匀性所受的 影响。结 果表明: 非压力补偿性能滴 灌带的流 量随工作 压力的 降低而 减小, 在滴灌 带较