本文通過社會調查方法探討了目前溫室滴灌技術推廣存在的主要問題，得到了限制溫室滴灌技術應用的人為因素和技術因素，并從中篩選關鍵的技術參數進行滴灌室內試驗。試驗研究了滴灌技術參數對溫室滴灌系統(tǒng)灌水性能的影響，并將其實測值與水力模型模擬值對比，通過試驗驗證模擬值的準確性，再通過水力模型模擬完整的溫室滴灌毛管橫向布置的壓力、流量及灌水均勻度的關系，最終通過模擬值得到溫室低壓滴灌系統(tǒng)適宜壓力與管徑參數。考慮人工因素與成本，將低壓小管徑滴灌系統(tǒng)與太陽能供電系統(tǒng)相結合，集成為低能耗高效率的溫室太陽能低壓小管徑滴灌系統(tǒng)，為解決溫室滴灌技術應用中存在的技術問題提供一定的參考與思路。本文主要結論如下： （1）本文通過對影響溫室滴灌技術推廣的原因進行研究，得到了影響溫室滴灌技術推廣的主要因素，年齡、兼業(yè)程度、土地細碎分散程度、滴灌設備的價格、滴頭堵塞、水肥不均、農業(yè)投產比等，這些均降低了農戶使用滴灌技術的積極性，而受教育程度、技術指導、政府補貼等因素提高了農戶使用滴灌技術的積極性；通過Logistic回歸模型分析得到了影響農戶使用滴灌技術積極性的重要因素排序，并且分析篩選出了影響溫室滴灌技術性能的關鍵技術參數。 （2）對Logistic回歸模型篩選出的關鍵技術參數（布置方式、管網布置、壓力和管徑）進行試驗研究與模型驗證，最終通過模擬值得到溫室低壓滴灌系統(tǒng)適宜壓力與管徑參數得到完整溫室滴灌系統(tǒng)的適宜壓力和管徑取值。得到以下主要結論，①室內試驗：A.環(huán)狀管網和樹狀管網的各條毛管壓力分布均沿管軸線沿程降低，且隨著毛管長度的增加而減小，環(huán)狀相對于樹狀管網均勻度稍高。B.滴灌毛管橫向布置灌水均勻度大于縱向布置。在同一布置方式下，隨著滴灌系統(tǒng)環(huán)（樹）數的增加，系統(tǒng)灌水均勻度均呈現下降趨勢，同環(huán)數下的環(huán)狀管網系統(tǒng)灌水均勻度大于其相應的樹狀管網；②室內試驗實測值與模擬值對比：毛管入口壓力越高，各壓力測點模擬值與實測值越接近；各滴頭測點流量值與實測值吻合度越高；均勻度變化的實測值與模擬值越高。這可能是低壓力下滴頭制造偏差對每個滴頭出流量影響顯著，進而影響了系統(tǒng)的灌水均勻度，導致模擬值與實測值差異性。這說明在一定壓力范圍內可以用模擬值來預測試驗的實測值。③溫室低壓小管徑滴灌系統(tǒng)的設計參數合理取值。通過室內試驗得到6條毛管的適宜壓力和管徑取值，將其實測值與模擬值對比，通過試驗驗證模擬值的準確性，再通過模擬值模擬溫室滴灌毛管橫向布置時，90條毛管的壓力、流量及灌水均勻度的關系，最終通過模擬值得到溫室低壓滴灌系統(tǒng)適宜壓力與管徑參數。溫室滴灌毛管橫向布置，選擇8mm小管徑滴灌管，滴頭工作壓力5m，滴頭流量1L/h；溫室滴灌毛管縱向布置，選擇16mm滴灌帶，滴頭工作壓力5m，滴頭流量1.8L/h。 （3）將本文推薦使用的溫室低壓小管徑滴灌系統(tǒng)結合太陽能自動供能系統(tǒng)集成為溫室太陽能低壓小管徑滴灌系統(tǒng)。該系統(tǒng)由供電部分、首部和田間管網系統(tǒng)三部分組成。首先，根據實際溫室作物種植方式和灌溉制度選擇適宜的小管徑毛管、管網形式和低壓工作環(huán)境，并計算管道總流量；其次，計算毛管和支管的沿程水頭損失和局部水頭損失；再次，確定水泵揚程及功率，選擇水泵型號；最后，根據滴灌系統(tǒng)能耗設計太陽能組件，確定其型號和數量，最終完成溫室低壓滴灌系統(tǒng)的。并對該滴灌系統(tǒng)進行了成本分析和適應性分析評價，得到該太陽能滴灌系統(tǒng)適宜在降水短歷時、高強度的地區(qū)應用，而不適合存在連陰雨天氣的地區(qū)，具體而言，我國西北部干旱半干旱地區(qū)是發(fā)展太陽能灌溉系統(tǒng)的適宜地區(qū)。該系統(tǒng)解決了溫室滴灌系統(tǒng)運行成本高、灌水不均勻的問題，為溫室滴灌技術進一步推廣應用提供了一定參考。
【學位單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：S275.6
【部分圖文】：

圖 3-1 楊凌區(qū)和紅寺堡區(qū)位置與樣點分布圖ig.3-1 Location of YangLing and HongSiBu and Spatial Distribution of Sample Villa決溫室滴灌技術在推廣中存在的主要問題，探討限制滴灌技術應用究于 2012 年 5 月至 7 月期間在研究區(qū)域選取典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)滴灌用戶進行上圖 3-1 ）。采樣點主要包括陜西楊凌區(qū)(五泉鎮(zhèn)、大寨鄉(xiāng)、李臺鄉(xiāng)、和寧夏紅寺堡區(qū)(紅寺堡鎮(zhèn)、太陽山鎮(zhèn)、大河鄉(xiāng))。樣調研時盡量均勻布設，為保證所收集資料具有代表性、一般性，在談過程中均采取隨機抽取農戶的方式。陜西楊凌區(qū)和寧夏紅寺堡區(qū)農 240 份，剔除不完整和明顯錯誤問卷 39 份，總共收回 201 份有效調研問卷數據進行歸類處理得到可能影響農戶使用滴灌技術積極性的1自身問題和技術存在的客觀問題（滴灌設備的價格、灌水不均勻度等重點是關注農戶使用溫室滴灌技術存在的主要問題，對主觀存在問建議；對客觀存在問題進行深度分析，探究農戶使用滴灌技術存在的技戶使用滴灌技術積極性的技術因子進行篩選，得到關系溫室滴灌技術鍵指標，滴灌設備的價格與灌水均勻度。為下一章的溫室低壓小管徑

系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、水泵(工作壓力0～40m) 、壓力傳感器 (量程為0～40m，精度等級0.1)、支管及毛管和若干閥門連接件等組成，末端閥門開關控制滴灌系統(tǒng)管網形式。試驗裝置圖如圖4-1所示：1-水箱 2-水泵 3-變頻穩(wěn)壓器 4-閘閥 5-滴頭 6-毛管 7-壓力傳感器毛管 8-1 環(huán)（樹）9-2 環(huán)（樹）圖 4-1 試驗裝置示意圖Fig.4-1 Experimental setup chart4.2. 試驗方法4.2.1 試驗要素及水平溫室滴灌系統(tǒng)管網形式分兩種：樹狀和環(huán)狀；滴灌毛管布置方式分兩種：橫向（支管長60m、毛管長8m）和縱向（支管長8m，毛管長60m）；毛管管徑分別為8、16mm，支管管徑均為32mm。受試驗條件限制，毛管共6條。試驗分兩個部分進行：第一部分：溫室毛管橫向布置，每條毛管上等間距選取滴頭15個，在15個滴頭中等間距選擇5個滴頭進行編號，第一條為編為1、2、3、4、5，第二條為編為6、7、8、9、10

圖 4-4(a) 壓力 2m，毛管橫向布置時，環(huán)（樹）數對滴灌系統(tǒng)灌水均勻度的影響Fig.4-3(a) Impact of loop(tree) systems on drip irrigation uniformity of the two layout in 2m圖 4-4（a）給出了低壓 2m，毛管橫向布置時，環(huán)（樹）數對滴灌系統(tǒng)灌水均響。對于同一布置方式，由于滴灌系統(tǒng)環(huán)（樹）數目的增加，毛管個數也相應均勻度卻呈現下降趨勢，這可能是因為管道系統(tǒng)水頭損失增加，而使灌水器工再穩(wěn)定，但環(huán)狀管網由于其管道互通，水流從水勢高處自動流往水勢低處，使再次分配，實現壓力補償，使灌水器工作壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，從而其灌水均勻應樹狀管網。對比圖 4-4(b)，滴灌毛管橫向布置灌水均勻度遠大于縱向布置，均在 95%以上，表明橫向布置條件下該滴灌系統(tǒng)灌水質量較好。
【參考文獻】

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本文編號：2891569