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我国农业应对干旱灾害的技术研究现状及展望 被引量:10
1
作者 邓忠 翟国亮 +4 位作者 吕谋超 李迎 宗洁 蔡九茂 冯俊杰 《节水灌溉》 北大核心 2016年第8期162-165,共4页
干旱灾害对农业生产的威胁最大,造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点,从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面,探讨了目... 干旱灾害对农业生产的威胁最大,造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点,从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面,探讨了目前我国农业应对旱灾的技术研究现状,分析了我国农业生产过程中应对干旱存在的问题,提出今后我国农业应对干旱灾害的研究重点,主要是加强对农作物干旱发生发展规律的研究,大力推广农业节水技术提高作物水分利用效率,加强研发适合区域农业生产特点的应急性抗旱装备,大力开展抗旱预警技术研究与防控预案制定等方面。 展开更多
关键词 农业 干旱灾害 抗旱技术
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基于DSSAT模拟的灌溉用水效率评价指标比较 被引量:15
2
作者 杨晓慧 黄修桥 +1 位作者 陈震 韩启彪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期95-100,共6页
为研究不同灌溉用水效率评价指标间的差异、相关关系、影响因素和使用条件,该文利用DSSAT-CERES-Wheat模型,模拟得到新乡地区1963-2013年50 a冬小麦的灌溉用水效率5个常用评价指标:农田总供水利用效率、广义水分利用效率、作物水分生产... 为研究不同灌溉用水效率评价指标间的差异、相关关系、影响因素和使用条件,该文利用DSSAT-CERES-Wheat模型,模拟得到新乡地区1963-2013年50 a冬小麦的灌溉用水效率5个常用评价指标:农田总供水利用效率、广义水分利用效率、作物水分生产率和灌溉水利用效率及真实灌溉水利用效率。结果表明:1)农田总供水利用效率、广义水分利用效率和作物水分生产率用于评价水分利用效率结果相近,相关系数均在0.8以上(P<0.05),综合考虑建议使用农田总供水利用效率或作物水分生产率;2)灌溉水利用效率大小受降雨量的影响,用于灌溉用水效率评价依赖于情境,需谨慎使用;真实灌溉水利用效率因数据获取困难,并不实用。该研究可为灌溉用水效率的评价提供一定的参考,对宏观决策及指标的正确使用均有重要的指导意义。 展开更多
关键词 灌溉 水分 模型 评价指标 水分利用效率 冬小麦
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国内微灌用叠片过滤器研究现状综述 被引量:16
3
作者 张娟娟 徐建新 +3 位作者 黄修桥 李金山 韩启彪 李浩 《节水灌溉》 北大核心 2015年第3期59-61,65,共4页
微灌是我国节水灌溉发展的重点技术。过滤器是微灌系统的关键设备之一,其性能的优劣直接影响灌溉系统运行的稳定性。对其研发现状进行了总结分析,介绍了微灌用叠片式过滤器的工作原理与特点,对叠片过滤器在研制、应用中存在的问题做了... 微灌是我国节水灌溉发展的重点技术。过滤器是微灌系统的关键设备之一,其性能的优劣直接影响灌溉系统运行的稳定性。对其研发现状进行了总结分析,介绍了微灌用叠片式过滤器的工作原理与特点,对叠片过滤器在研制、应用中存在的问题做了进一步的阐述,并对叠片过滤器今后的发展趋势进行了探讨。 展开更多
关键词 微灌 叠片式过滤器 水处理
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滴灌带在低压模式下水力性能变异特征研究 被引量:5
4
作者 赵青青 冯俊杰 +2 位作者 黄修桥 韩启彪 邓忠 《节水灌溉》 北大核心 2018年第11期1-4,9,共5页
采用国内4种常规内镶贴片式滴灌带,分别在低压(10~60 k Pa)和常压(100~160 k Pa)两种供水模式下进行了滴头水力性能的对比试验研究,结果表明:常规滴灌带在低压与常压模式下的水力性能存在一定的差别,不同压力模式对常规滴灌带的流态指... 采用国内4种常规内镶贴片式滴灌带,分别在低压(10~60 k Pa)和常压(100~160 k Pa)两种供水模式下进行了滴头水力性能的对比试验研究,结果表明:常规滴灌带在低压与常压模式下的水力性能存在一定的差别,不同压力模式对常规滴灌带的流态指数x、流量偏差系数Cv均具有一定影响。在低压模式下,A、B、C型滴灌带较常压模式下x分别增大9.03%、0.41%、17.70%,D型滴灌带较常压模式下x减小13.48%,D减小幅度最大,适合在低压模式下运行; A至D型滴灌带较常压模式下Cv分别增大23.34%、10.63%、24.89%、0.82%,低压模式下滴头流量均匀性较常压模式下稍差,但也满足滴灌带质量为优等的要求。采用1stOpt对低压模式下4种滴灌带压力~流量关系式进行模拟,R2均大于0.9,模拟效果较好。 展开更多
关键词 低压模式 水力性能 流态指数 流量偏差
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叶片包角对双吸泵内部流场及水力性能的影响研究 被引量:6
5
作者 高振军 付威 +2 位作者 刘建瑞 李浩 段福义 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第7期85-88,共4页
为研究叶片包角对双吸泵内部流场及水力性能的影响规律,分别设计100°、110°、120°、130°、140°等五种不同叶片包角的双吸泵,通过数值模拟与试验相结合的方法,得到大小不同叶片包角的速度云图和压力云图,分析... 为研究叶片包角对双吸泵内部流场及水力性能的影响规律,分别设计100°、110°、120°、130°、140°等五种不同叶片包角的双吸泵,通过数值模拟与试验相结合的方法,得到大小不同叶片包角的速度云图和压力云图,分析不同叶片包角对双吸泵扬程和效率曲线的影响规律。研究表明:合理增大叶片包角可以提高泵的扬程和效率,改善内流场的压力分布和速度分布,双吸离心泵最优叶片包角为120°。 展开更多
关键词 双吸泵 叶片包角 水力性能 内部流场 数值模拟
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微灌加气技术研究进展 被引量:5
6
作者 南茜 黄修桥 +2 位作者 韩启彪 李文 李宏燕 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第7期10-13,17,共5页
微灌加气技术是通过微灌管网加气来改善根区土壤通气条件进而保障作物正常生理活动的,它体现着微灌技术集成性的发展趋势,目前微灌加气技术已有较深入研究。首先从微灌加气对作物的影响、对土体环境的影响、微灌加气方式与设备3个方面... 微灌加气技术是通过微灌管网加气来改善根区土壤通气条件进而保障作物正常生理活动的,它体现着微灌技术集成性的发展趋势,目前微灌加气技术已有较深入研究。首先从微灌加气对作物的影响、对土体环境的影响、微灌加气方式与设备3个方面总结归纳了微灌加气技术现有的研究成果。总体认为:加气可提高作物产量、品质,促进植株生长;能使土壤根区环境发生变化,改善土壤理化特性,提高酶活性;文丘里、空气压缩机等加气设备均可用于微灌加气技术,但不同的加气设备及其加气运行模式可产生不同效果。在此基础上,指出了今后微灌加气技术的发展方向,建议深入开展微灌加气试验,探讨不同地域微灌加气的推广适用性;研发加气设备,保障性能稳定;同时结合理论分析和模型模拟等手段,加强微灌下水肥气热各因子间交互作用机理研究。文章可为微灌加气技术的发展提供一定的技术支撑。 展开更多
关键词 微灌 加气灌溉 加气方式 文丘里
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滴灌用过滤装置的研究现状及发展趋势 被引量:12
7
作者 杜思琦 韩启彪 +3 位作者 李盛宝 黄修桥 尚世龙 孙修国 《节水灌溉》 北大核心 2020年第3期57-61,共5页
由于滴灌灌水器流道较小,滴灌系统对水质要求颇高,因此过滤装置在滴灌中非常重要。国内外学者对其进行了大量的研究和研发工作。在此背景下,在简要阐述滴灌用砂石、网式、叠片式和离心式过滤器工作原理的基础上,对滴灌用过滤器的研究现... 由于滴灌灌水器流道较小,滴灌系统对水质要求颇高,因此过滤装置在滴灌中非常重要。国内外学者对其进行了大量的研究和研发工作。在此背景下,在简要阐述滴灌用砂石、网式、叠片式和离心式过滤器工作原理的基础上,对滴灌用过滤器的研究现状进行了系统归纳总结,对过滤器研究存在问题和发展趋势进行了讨论。认为目前针对过滤器水头损失和堵塞的变化规律及影响因素的试验研究较多;在建立过滤器水头损失理论计算方程和模型模拟过滤器内部水流流态等方面已引入流体计算模型;而砂石过滤器滤料和滤帽、网式过滤器自清洗装置、叠片式过滤器叠片以及一体式组合过滤器结构的改进等是过滤器研发的热点。研究认为将来过滤器的研究研发工作可重点针对过滤器模拟技术和适应我国国情的过滤器研制等方面展开。本研究可为滴灌用过滤器的研究提供一定的技术支撑。 展开更多
关键词 滴灌 过滤器 水头损失 结构优化
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工作压力及喷射角度对微喷带单孔喷水特性影响的试验研究 被引量:7
8
作者 王建军 杨筠晴 +1 位作者 蔡九茂 翟国亮 《节水灌溉》 北大核心 2018年第3期35-38,共4页
针对工作压力及喷射角度对微喷带单孔喷水特性的影响进行了试验,通过对微喷带单孔喷洒射程、湿润区宽度、干燥区宽度、水滴直径以及工作状态下微喷带直径的研究分析,发现:喷射角度为30°时,微喷带单孔喷洒射程达到最大值;湿润区宽... 针对工作压力及喷射角度对微喷带单孔喷水特性的影响进行了试验,通过对微喷带单孔喷洒射程、湿润区宽度、干燥区宽度、水滴直径以及工作状态下微喷带直径的研究分析,发现:喷射角度为30°时,微喷带单孔喷洒射程达到最大值;湿润区宽度随着喷射角度和工作压力的增大而增大;工作压力为20 k Pa时,微喷带喷洒性能参数曲线波动明显,不宜在实际生产实践中应用;工作压力和喷射角度变化对水滴直径并没有明显影响;工作状态下微喷带直径的稳定程度反映了微喷带喷洒性能的稳定程度。 展开更多
关键词 微喷带 工作压力 喷射角度 单孔 喷水特性
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灌溉流量自调节阀的结构设计与性能分析 被引量:3
9
作者 张晓斌 冯俊杰 +3 位作者 刘杨 韩启彪 娄和 王明 《节水灌溉》 北大核心 2020年第6期56-60,共5页
基于土壤负压原理、产品结构优化设计和信息感知、无线传输、微电子控制等先进技术,研发了适用于输配水管路的灌溉流量自调节阀新型样品,具有土壤实际水分状况感知采集、信息反馈和输水流量实时调节控制等复合功能。根据其工作原理和设... 基于土壤负压原理、产品结构优化设计和信息感知、无线传输、微电子控制等先进技术,研发了适用于输配水管路的灌溉流量自调节阀新型样品,具有土壤实际水分状况感知采集、信息反馈和输水流量实时调节控制等复合功能。根据其工作原理和设计技术指标,通过室内试验对灌溉流量自调节阀进行指标测试和性能分析,结果表明:试制的DN25流量自调节阀样品的开度调节范围0~100%,在100~300 kPa供水压力下,流量自调节精准度达81%~99%,且控制灵敏度较高,阀片响应时间随着阀门开度增大而逐渐延长,单程启闭最长响应时间不足3 s,较好地实现了节水灌溉的流量精量调配功效,为流量自调节阀的进一步结构优化、性能改进和产品定型等提供技术依据。 展开更多
关键词 流量调节 自动 阀门 节水 精准灌溉
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微纳米加气对再生水滴灌灌水器堵塞的影响
10
作者 董聪慧 李浩 +3 位作者 李瑞 孙浩 韩启彪 李辉 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期86-94,共9页
为研究再生水滴灌时水中加入微纳米气泡对灌水器堵塞的影响,选用4种不同类型的灌水器,设置再生水不加气、再生水加气2个处理,以平均流量比(Dra)表征灌水器堵塞的发展程度,以克里斯琴森均匀系数(Cu)、统计均匀系数(Us)评价随试验运行时... 为研究再生水滴灌时水中加入微纳米气泡对灌水器堵塞的影响,选用4种不同类型的灌水器,设置再生水不加气、再生水加气2个处理,以平均流量比(Dra)表征灌水器堵塞的发展程度,以克里斯琴森均匀系数(Cu)、统计均匀系数(Us)评价随试验运行时间推移滴灌系统的均匀性变化.结果表明:微纳米加气对再生水滴灌系统灌水器堵塞具有显著影响,相较于不加气处理,加气处理下4种灌水器(E1,E2,E3,E4)的Dra值分别提高了16.2%,24.4%,18.2%和22.1%;加气处理下各灌水器的Cu和Us值大于不加气处理;加气对不同类型灌水器堵塞的控制效果也存在一定的差异,微纳米加气可降低灌水器的堵塞风险,延缓堵塞程度,延长灌水器的使用寿命,且对整个滴灌系统的均匀性有积极影响.试验结果可为再生水滴灌和加气滴灌技术的推广应用提供一定的技术支撑. 展开更多
关键词 灌水器 滴灌堵塞 微纳米加气 再生水
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喷灌机全喷洒域与叠加域水量分布特性的静态模拟 被引量:9
11
作者 陈震 段福义 +2 位作者 范永申 贾艳辉 黄修桥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期104-111,共8页
该文研究喷灌机喷头组合喷洒特性,针对大型平移式喷灌机Nelson R3000、O3000旋转折射式喷头,开展试验测量其单喷头水量分布并计算其喷洒均匀系数(Christiansen uniformity,CU)、分布均匀系数(distribution uniformity,DU)。用MATLAB编... 该文研究喷灌机喷头组合喷洒特性,针对大型平移式喷灌机Nelson R3000、O3000旋转折射式喷头,开展试验测量其单喷头水量分布并计算其喷洒均匀系数(Christiansen uniformity,CU)、分布均匀系数(distribution uniformity,DU)。用MATLAB编程模拟了2喷头和多喷头组合,针对多喷头组合,分析和区分全喷洒域和叠加域,计算2种喷头全喷洒域与叠加域的CU、DU和平均喷洒强度(mean spraying intensity,MSI),全面掌握并评价喷头水力性能。结果显示:在安装压力调节器情境下,R3000单喷头在压力150 kPa、O3000单喷头在压力200 kPa时,CU、DU值最大。2个喷头组合无法展现喷灌机喷头组合效果。R3000多喷头组合全喷洒域内,CU最大值68%,DU随喷头间距的增大逐渐上升;O3000多喷头组合CU、DU最大值分别为72%、57%。叠加域内R3000、O3000喷头CU、DU、MSI值高于全喷洒域,但达不到行喷CU≥85%的要求,可能由于计算CU、DU等的数据点多、单喷头数据不理想、常规测量方法测量点少且在叠加域内等原因。该文发现当前大型喷灌机的喷头间距组合不是CU、DU最优组合,区分了喷头喷洒组合后叠加域和全喷洒域,并分别计算叠加域和全喷洒域CU、DU和MSI,为喷灌机系统的安装设计提供了一种参考。 展开更多
关键词 喷头 均匀度 压力 NELSON R3000 O3000 叠加法 喷洒组合
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微灌石英砂过滤器反冲洗数值模拟验证与流场分析 被引量:11
12
作者 李景海 翟国亮 +2 位作者 黄修桥 冯俊杰 刘杨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期74-82,共9页
微灌石英砂滤层的反冲洗,是实现滤料再生的有效途径,为了对反冲洗过程流场进行分析,并确定合理的反冲洗速度。该文建立了石英砂过滤器几何模型并进行了网格划分,采用Eulerian模型作为石英砂滤层反冲洗数值模拟模型,分别对石英砂当量粒径... 微灌石英砂滤层的反冲洗,是实现滤料再生的有效途径,为了对反冲洗过程流场进行分析,并确定合理的反冲洗速度。该文建立了石英砂过滤器几何模型并进行了网格划分,采用Eulerian模型作为石英砂滤层反冲洗数值模拟模型,分别对石英砂当量粒径为1.06、1.2和1.5 mm的3种滤层的反冲洗过程进行了瞬态模拟,并将滤层整体压降和整体密度的模拟结果与试验结果进行对比,结果显示,整体压降的最大模拟误差为7.03%,整体密度的最大模拟误差为1.93%,说明数值模拟准确可信。在此基础上,分析了石英砂滤层反冲洗过程压降的波动规律、压降均值和压降标准偏差随反冲洗速度的变化趋势;并分析了滤层密度的分布规律、密度均值和密度标准偏差随反冲洗速度的变化趋势。根据压降波动的稳定性,结合滤层密度分布的稳定性,确定了石英砂滤层反冲洗强度的合理范围,3种滤层分别为0.0149~0.0212、0.0146~0.0218和0.0191~0.0261 m/s。该研究为石英砂滤层反冲洗过程的机理研究提供了参考,为砂过滤器反冲洗性能参数的确定提供了依据。 展开更多
关键词 灌溉 模型 计算机仿真 石英砂滤层 反冲洗 多相流
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微灌石英砂滤层流态特性与分形阻力模型参数确定 被引量:12
13
作者 李景海 刘清霞 +2 位作者 黄修桥 翟国亮 韩启彪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期113-119,共7页
石英砂是微灌过滤中常用滤料,具有多孔介质属性。该文将多孔介质模型和分形理论相结合,对3种粒径的微灌石英砂滤层的过滤过程展开研究。将Ergun型方程无量纲化,并结合试验确定了石英砂滤层的流态分区。构建了石英砂滤层清洁压降的分形... 石英砂是微灌过滤中常用滤料,具有多孔介质属性。该文将多孔介质模型和分形理论相结合,对3种粒径的微灌石英砂滤层的过滤过程展开研究。将Ergun型方程无量纲化,并结合试验确定了石英砂滤层的流态分区。构建了石英砂滤层清洁压降的分形阻力模型,在模型中,过滤通道曲线分形维数、滤层横截面分形维数为待定参数。为了确定二者的值,将Ergun型方程与分形阻力模型相对比,得出了Ergun型方程经验系数的分形表达式,从而确定待定参数的值。首先,结合试验数据,拟合出湍流区经验系数的值,根据经验系数的分形表达式,确定了过滤通道曲线分形维数、滤层横截面分形维数等参数,得出了湍流区分形模型的表达式。然后,以湍流流区分形参数的值为边界值,确定了Forchheimer流区过滤通道曲线分形维数表达式和滤层横截面分形维数的值,并得出了Forchheimer流区分形模型的表达式。在此基础上,分析了滤层过滤特性:1)根据Forchheimer流区过滤通道曲线分形维数的变化规律,得出了在Forchheimer流区滤层存在成熟期的结论;2)探讨了滤层最佳过滤速度和最佳清洁压降的计算方法,构建了石英砂滤层过滤性能函数,并利用过滤性能函数计算出了滤层的最佳过滤速度和最佳清洁压降。3种滤层最佳过滤速度分别为0.02、0.024和0.027 m/s,最佳清洁压降分别为6 045、9 660、14 500 Pa。研究为微灌砂过滤器运行和设计优化提供了技术依据。 展开更多
关键词 分形 多孔材料 灌溉 石英砂滤层 模型 清洁压降
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干旱区水氮调控对棉花根、冠生长特性及产量的影响 被引量:13
14
作者 邓忠 翟国亮 +5 位作者 宗洁 吕谋超 李迎 冯俊杰 蔡九茂 张文正 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期57-64,共8页
为了探明水分和氮素对棉花生长发育的影响,设置了3个灌溉水量和4个施氮量,研究了棉花生育时期地下(根)和地上部分(冠)的生长特性,揭示了水氮调控对棉花根、冠生长以及产量的影响效应。试验结果表明:不同生育时期,灌溉水量为3 900 m3... 为了探明水分和氮素对棉花生长发育的影响,设置了3个灌溉水量和4个施氮量,研究了棉花生育时期地下(根)和地上部分(冠)的生长特性,揭示了水氮调控对棉花根、冠生长以及产量的影响效应。试验结果表明:不同生育时期,灌溉水量为3 900 m3·hm-2、施氮量为300 kg·hm-2时能提高棉花叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素SPAD值和水分利用效率(WUE)。随着施氮量的增加,棉花根系干物质量呈先增加后降低而地上部分干物质量呈逐渐增加的趋势,在不同灌溉水量下,施氮量为300 kg·hm-2时棉花各生育期根系干物质量均达到最大,但棉花根冠比呈逐渐降低的趋势,且随着灌溉水量的增加棉花根冠比也呈降低趋势。水分亏缺(W3 300处理)有利于棉花根冠比的增大,但显著降低了棉花光合参数(Pn、Tr)、叶绿素SPAD值和WUE。在本试验条件下,当灌溉水量为3 900 m3·hm-2、施氮量为300 kg·hm-2时棉花株高适宜(79 cm左右),有效铃数和单铃重较高,较W3 300处理和W4 500处理有效铃数分别增加1.0、0.4个·株-1,单铃重增加0.16、0.09 g,产量提高8.35%、4.62%,衣分增加1.4%、0.7%,棉花适宜的根冠比为0.111。 展开更多
关键词 水氮调控 膜下滴灌棉花 根冠比 产量
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文丘里施肥器空化特性数值模拟 被引量:11
15
作者 程千 黄修桥 +1 位作者 李浩 韩启彪 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期88-92,共5页
采用数值模拟的方法对结构优化后的文丘里施肥器进行空化特性研究,探讨了空化影响施肥器性能的原因,揭示了施肥器内部流动耗能机理.研究结果表明:随着施肥器进出口压差不断增大,吸肥口负压值不断降低,吸肥流量不断增大,当吸肥口负压降... 采用数值模拟的方法对结构优化后的文丘里施肥器进行空化特性研究,探讨了空化影响施肥器性能的原因,揭示了施肥器内部流动耗能机理.研究结果表明:随着施肥器进出口压差不断增大,吸肥口负压值不断降低,吸肥流量不断增大,当吸肥口负压降低到最低值时,吸肥口负压值保持不变,吸肥流量将保持恒定,此后随着施肥器进出口压差不断增大,首先在喉部与扩散段连接处产生空化,并沿扩散段壁面向下游不断扩大增厚.通过比较不同压差条件下,施肥器不同截面的能量特征发现,未发生空化时,随着压差增大,喉部能量损失也增大,占施肥器总损失的1/2左右;空化发生时,随着压差增大,喉部能量损失保持不变,而扩散段能量损失不断增大,这是由于空化的发展使扩散段流态恶化,空化区域外部及尾部产生大范围的涡,消耗较多能量,大量的无效能量损失使得施肥器吸肥效率急剧下降. 展开更多
关键词 文丘里施肥器 空化 数值模拟 吸肥性能
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低压地下与地表滴灌滴灌带水力性能对比试验 被引量:6
16
作者 刘杨 黄修桥 +2 位作者 李金山 孙秀路 于红斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期114-122,共9页
为研究低压条件下地下毛管的水力性能与灌水均匀度的变化规律,以新疆大田地下滴灌系统作为研究对象,支管入口压力在1.4~6.55 m之间,在支管的首部、中部和尾部分别对地下和地表毛管进行测试,比较流量、工作压力和总水头损失等参数间的关... 为研究低压条件下地下毛管的水力性能与灌水均匀度的变化规律,以新疆大田地下滴灌系统作为研究对象,支管入口压力在1.4~6.55 m之间,在支管的首部、中部和尾部分别对地下和地表毛管进行测试,比较流量、工作压力和总水头损失等参数间的关系。结果表明:1)可以通过压力与流量判断毛管工作是否正常。2)地下毛管在土壤基质势驱动滴头出流时,大于地表毛管流量,相对地表毛管流量增加0.12~0.9,并且增加比例随压力降低而增大。3)90%的正常地下毛管的工作压力要小于地表毛管,压力折减系数在(-10%,0)的概率是70%。4)用总水头损失、勃拉休斯公式及多口系数推求毛管考虑局部水头损失的加大系数,地表毛管平均值在1.32~5.94之间,地下毛管平均值在1.37~2.18之间,二者均随压力降低而增大;土壤基质势作用使地下毛管流量增大,导致地下毛管的加大系数比地表毛管小。5)地表管网的灌水均匀度随压力降低而降低;土壤基质势的作用提高了地下管网的均匀度,压力偏差率比地表管网低0.62%~3.44%,流量偏差率比地表管网低8.15%~22.4%。该研究可为低压地下滴灌系统的设计与管理提供科学依据。 展开更多
关键词 灌溉 压力 土壤水分 毛管 低压 滴灌 水力性能 均匀度
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豫北冬小麦、夏玉米多年需灌水次数及典型生育期需灌水分析 被引量:7
17
作者 陈震 李金山 +3 位作者 黄修桥 贾艳辉 孙秀路 杨晓慧 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期274-283,共10页
研究气候变化情景下豫北地区农业需灌水次数的变化情况,可为当地灌溉以及保证农业可持续发展提供参考。本文分析处理近63 a(1951—2013年)气象数据和新乡七里营站点土壤数据,结合作物生长参数,利用降水、灌溉、作物蒸散发与土壤水分... 研究气候变化情景下豫北地区农业需灌水次数的变化情况,可为当地灌溉以及保证农业可持续发展提供参考。本文分析处理近63 a(1951—2013年)气象数据和新乡七里营站点土壤数据,结合作物生长参数,利用降水、灌溉、作物蒸散发与土壤水分之间变化关系,建立干旱灌水指数模型。此模型中干旱灌水指数(DII)分布在[-1,1]之间,小于0时即干旱需灌水。在现有冬小麦-夏玉米种植制度下,利用干旱灌水指数模型计算多年需干旱灌水指数,并进一步得到灌水次数。选择冬小麦生长季分别为湿润(1985—1986年)、正常(2004—2005年)、干旱(1983—1984年)的3个典型实际代表年度,夏玉米生长季分别为湿润(2003年)、正常(1993年)、干旱(2009年)的3个典型实际代表年,计算了不同代表年冬小麦、夏玉米作物需水情况。进一步计算得到了冬小麦、夏玉米在典型湿润、正常、干旱3个不同代表年的干旱灌水指数,并进行了有无灌水的干旱情况分析。结果表明:近63 a冬小麦-夏玉米系统每年需灌水2~7次不等,平均需灌水5.1次。冬小麦和夏玉米湿润、正常、干旱3个代表年蒸散发量(ETC)分别为489.4 mm、551.4 mm、481.7 mm和466.1 mm、477.8 mm、529.3 mm。在无灌水条件下典型代表年内,冬小麦、夏玉米都会遭遇不同程度干旱,典型湿润、正常、干旱代表年冬小麦分别灌水2次、3次、4次,夏玉米分别需灌水1次、2次、3次后,基本可以消除干旱对其正常生长影响。综上,通过干旱灌水指数来量化需灌溉次数是可行的。气候变化情景下,近10年(2003—2013年)需灌水频次变化大,年际间干旱事件频发,更好的科学灌溉管理可减少干旱对作物的影响。 展开更多
关键词 气候变化 干旱 冬小麦-夏玉米种植制度 干旱灌水指数 灌水次数 典型年份
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轻型卷盘喷灌机运行效果影响因素分析 被引量:6
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作者 段福义 刘建瑞 +3 位作者 范永申 陈震 韩启彪 曹华 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期541-546,552,共7页
为了获得影响轻型卷盘喷灌机运行效果的各种因素及其关系,以轻型卷盘喷灌机为研究对象,根据其工作性能,选取6个不同进口压力和4个不同行走档位进行试验,测量进口压力、行走速度及流量,计算压力损失、均匀度和喷灌强度等,并分析了轻型卷... 为了获得影响轻型卷盘喷灌机运行效果的各种因素及其关系,以轻型卷盘喷灌机为研究对象,根据其工作性能,选取6个不同进口压力和4个不同行走档位进行试验,测量进口压力、行走速度及流量,计算压力损失、均匀度和喷灌强度等,并分析了轻型卷盘喷灌机进口压力、行走速度、压力损失、流量及喷洒均匀度之间的关系.试验结果表明:进口压力和流量呈线性正相关;不同档位中,随着进口压力的增大,行走速度随之提高,每个档位下行走速度与进口压力亦呈线性正相关;不同行走速度和不同进口压力时喷洒均匀度波动较小,总体呈平稳趋势,喷洒效果比较稳定,基本满足设计要求,进口压力在0.45 MPa时,喷洒均匀度最高,达到89.5%;灌水深度受流量和行走速度的双重影响,流量(进口压力)一定时,行走速度提高,灌水深度下降,呈曲线下降趋势. 展开更多
关键词 轻型卷盘喷灌机 进口压力 均匀度 行走速度 喷灌强度
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地下滴灌毛管水头偏差率特性及与土壤水分均匀度的关系 被引量:4
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作者 刘杨 黄修桥 +3 位作者 冯俊杰 翟国亮 于红斌 孙秀路 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期108-114,共7页
毛管水头偏差率是确定毛管长度的主要技术指标。以正在运行的新疆棉田地下滴灌系统为试验对象,选取代表性毛管,实测正常灌溉过程中毛管首尾压力、流量和沿程土壤水分,研究地下滴灌毛管水头偏差率特性及其与土壤水分均匀度的关系。结果表... 毛管水头偏差率是确定毛管长度的主要技术指标。以正在运行的新疆棉田地下滴灌系统为试验对象,选取代表性毛管,实测正常灌溉过程中毛管首尾压力、流量和沿程土壤水分,研究地下滴灌毛管水头偏差率特性及其与土壤水分均匀度的关系。结果表明:在毛管设计工作水头为10 m条件下,测试毛管水头偏差率在0.58%~12.80%之间。同一管网中,不同毛管的水头偏差率各不相同且具有波动性,但同一支管位置处树状毛管与环状毛管之间的相对趋势稳定;在毛管设计工作水头为10 m条件下,支管入口压力对毛管水头偏差率的影响不显著(P>0.05);毛管水头偏差率和毛管埋深层土壤水分均匀系数之间有强的负相关关系(P<0.001),建立了水头偏差率和土壤水分均匀度之间的数学模型,经验证,85%毛管的绝对误差小于5%。研究可以为地下滴灌毛管长度设计与毛管工作状况评价提供参考。 展开更多
关键词 土壤水分 均匀度 模型 地下滴灌 毛管 水头偏差
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引黄畦灌田间水沙分布规律 被引量:7
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作者 姚欣 李金山 +1 位作者 黄修桥 孙秀路 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期147-152,共6页
为探究引黄地面灌溉条件下水沙在田间的分布规律,该文于尊村引黄灌区开展田间试验,研究灌溉水流推进过程,灌溉水含沙量沿畦长方向的变化及灌水后泥沙在田面的沉积状况。结果表明,引黄灌溉水在沿畦长方向推进的过程中,随着水分下渗和水... 为探究引黄地面灌溉条件下水沙在田间的分布规律,该文于尊村引黄灌区开展田间试验,研究灌溉水流推进过程,灌溉水含沙量沿畦长方向的变化及灌水后泥沙在田面的沉积状况。结果表明,引黄灌溉水在沿畦长方向推进的过程中,随着水分下渗和水力损失,其流量减小,挟沙能力沿畦长方向逐渐减弱;挟沙水流中的较大粒径颗粒逐渐沉积,水流中携带泥沙的中值粒径逐渐减小;灌水结束后,田面沉积泥沙粉粒质量分数占70%左右,田面沉积泥沙质量沿畦长方向逐渐减小,在畦尾有增大趋势,且畦田首端和畦田尾端的沉积泥沙粒径大小及其颗粒组成却相差不大。研究结果为开发和利用畦灌蓄沙、放淤改土等黄河水沙利用技术提供一定的科学依据和理论支持。 展开更多
关键词 泥沙 灌水 颗粒 引黄灌溉 田间分布
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