【摘 要】
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秸秆复合管地下灌溉作为一种新型的灌溉方式,不同于传统意义上的地下灌溉,它间具地下灌溉和秸秆还田的功能,并且具有绿色环保的优点,对秸秆资源综合利用和发展绿色灌溉农业具有重要的意义。为了推动秸秆复合管地下灌溉的机械化应用,本文以断裂秸秆复合管为切入点,分别对断裂方式和断口间距大小对秸秆复合管水力性能的影响进行了试验研究。试验分为自由出流试验和地埋试验两部分,通过自由出流试验,初步分析秸秆复合管在不同断
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秸秆复合管地下灌溉作为一种新型的灌溉方式,不同于传统意义上的地下灌溉,它间具地下灌溉和秸秆还田的功能,并且具有绿色环保的优点,对秸秆资源综合利用和发展绿色灌溉农业具有重要的意义。为了推动秸秆复合管地下灌溉的机械化应用,本文以断裂秸秆复合管为切入点,分别对断裂方式和断口间距大小对秸秆复合管水力性能的影响进行了试验研究。试验分为自由出流试验和地埋试验两部分,通过自由出流试验,初步分析秸秆复合管在不同断裂方式及断口间距下水流是否能够通过断口;在此基础上进行地埋试验,地埋试验选取断裂方式(斜切(45°)、直切、自由(折断))和断口间距(1、3、6 cm)、工作压力(30、50、70 cm水头)、供水量(30、40、50 L)为试验因素设计2个3因素3水平的正交试验,主要分析不同断裂条件对秸秆复合管的压力水头分布、渗水速率、灌水均匀度和土壤含水率的影响,研究秸秆复合管在断裂状态下的水力性能。主要结论如下:(1)自由出流条件下,处于亚克力管内的断裂秸秆复合管管内压力连续,水流可从断口处通过。在工作压力一定时,随着灌水时间的增长,各测点及断口前后均出现压力先不断增大再趋于稳定的状态,达到稳定的时间在试验开始后的30 min。断口间距对秸秆复合管内压力分布、渗水速率影响最大,断口间距越大,越不利于水流通过断口;断裂方式对管内压力分布、渗水速率影响次之,直切较斜切,更不利于水流通过断口,此研究中间距6 cm的直切最不利于水流通过断口。相同断口间距下,间距1 cm的直切断裂秸秆复合管渗水速率大于间距1 cm的斜切(45°)断裂;同一断裂方式下,随着断口间距的增加,秸秆复合管的渗水速率增大。(2)地埋条件下,断裂方式不同时,完整秸秆复合管管内的稳定压力水头高于断裂秸秆复合管;不同断裂方式下秸秆复合管内压力分布大小关系为:直切<斜切(45°)<自由(折断);不同断裂方式下秸秆复合管渗水速率大小关系为:斜切(45°)>直切>自由(折断);直切和斜切均不利于水流通过断口,自由断裂在水流通过断口时影响较小。推荐断裂秸秆复合管的最高工作压力采用50 cm。在秸秆复合管应用过程中可能出现多种断裂方式,只要间距不超过试验中的1 cm范围,对其灌水效果都没有太大影响。(3)地埋条件下,断口间距不同时,工作压力相同,3种断口间距下的秸秆复合管的稳定水头相差不大。当工作压力超过50 cm时,入渗稳定状态下的管内压力水头并没有上升很多,因此,推荐秸秆复合管应用过程中工作压力不要超过50 cm,断口间距可控制在6 cm范围内,对其影响都不太大。对在断裂条件下秸秆复合管的水力性能进行了初步探索,综合分析,在实际生产应用过程中应注意断口间距控制在6 cm以内、工作压力不超过50 cm,这样对秸秆复合管的灌水效果影响较小,可实现其灌溉性能。
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