虹吸式波涌管灌系統(tǒng)水力要素研究.pdf

1、虹吸式波涌管灌節(jié)水灌溉技術(shù)利用一套間歇水流發(fā)生裝置和調(diào)節(jié)池可在低壓配水管道出水口自動(dòng)形成間歇水流,實(shí)現(xiàn)波涌灌溉。這項(xiàng)技術(shù)將波涌灌和低壓管道輸水灌溉有機(jī)的結(jié)合起來,充分利用各自的優(yōu)點(diǎn),與我國(guó)農(nóng)村目前的經(jīng)濟(jì)條件、生產(chǎn)體制和管理水平相適應(yīng)。本文結(jié)合陜西省水資源與環(huán)境重點(diǎn)試驗(yàn)室項(xiàng)目,在查閱了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)已取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)和研究成果,研究虹吸式波涌管灌室內(nèi)試驗(yàn)系統(tǒng)和原型試驗(yàn)系統(tǒng),完善該技術(shù)的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)一步論證該技術(shù)的實(shí)用性。同時(shí)

2、對(duì)虹吸式波涌管灌畦灌的水流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了研究。主要工作有:1、完善間歇水流發(fā)生裝置,同時(shí)進(jìn)一步驗(yàn)證調(diào)節(jié)池和低壓管道水流數(shù)學(xué)模型。通過虹吸式波涌管灌系統(tǒng)室內(nèi)試驗(yàn),研究了間歇水流發(fā)生裝置設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)水力要素的影響,同時(shí)提出調(diào)節(jié)池高水位和虹吸破壞管管徑的確定方法。將實(shí)測(cè)值與模擬值比較,驗(yàn)證非恒定流數(shù)學(xué)模型的合理性。2、驗(yàn)證虹吸式波涌管灌技術(shù)的實(shí)用性。建立虹吸式波涌管灌原型試驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行虹吸式波涌管灌系統(tǒng)原型試驗(yàn),測(cè)定該系統(tǒng)的水力要素。并利用

3、調(diào)節(jié)池和低壓管道水流數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證了該試驗(yàn)系統(tǒng)的灌水過程符合虹吸式波涌管灌灌水過程的變化規(guī)律。同時(shí)進(jìn)一步改進(jìn)了間歇水流發(fā)生裝置參數(shù)的確定方法。3、對(duì)虹吸式波涌管道畦灌水流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)質(zhì)量守恒方程和零慣性量守恒方程以及虹吸式波涌管灌技術(shù)的入畦水流特點(diǎn)建立了虹吸式波涌管道畦灌水流運(yùn)動(dòng)的零慣性量模型。利用牛頓-辛普森迭代法和雙掃描法對(duì)該模型進(jìn)行求解,用Matlab模擬虹吸式波涌管道畦灌的水流運(yùn)動(dòng)過程,所建立的模型能較好的模擬田面水流的