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两级调压即通过滴头和毛管压力调节器调节滴灌田间管网压力分布,以提高灌水均匀性,降低工程费用。开展基于双向流压力调节器的两级调压滴灌田间管网水力特性研究,对滴灌田间管网的规划、设计和管理具有重要的意义。本文采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法开展研究,主要结论如下: (1)根据实验数据,通过回归计算,构建了双向流压力调节器压差和流量的量化关系;在此基础上,建立了两级调压滴灌田间管网水力计算模型,并提出了该模型的求解方法。依据该模型,可计算出两级调压滴灌田间管网的滴头流量、滴头工作压力水头、支管各孔口处压力及流量、支管两侧毛管进口压力值、田间管网灌水均匀度、流量偏差率及压力水头偏差率。对比一级调压和两级调压滴灌田间管网水力计算结果,发现在影响因素相同的条件下,采用两级调压滴灌可以提高田间管网的灌水均匀度,降低田间管网流量偏差率及压力水头偏差率。 (2)两级调压滴灌田间管网水力特性数值模拟结果表明:在两级调压滴灌田间管网中,支管孔口数越多,孔口间距越大,支管沿上坡铺设且坡度越大,毛管铺设坡度越大,毛管管径越小,滴头间距越大,滴头个数越多或双向流压力调节器流量系数,压差指数越大,两级调压滴灌田间管网的灌水均匀度越小,流量偏差率及压力水头偏差率越大,越不利于提高灌水质量,反之亦然。部分毛管进口安装压力调节器,其灌水质量优于全部毛管进口安装压力调节器的田间管网。 (3)采用本文提出的三种不同调压方法设计一个果树滴灌田间管网,并比较三种设计方案的技术、经济指标。一级调压、两级调压和部分毛管两级滴灌田间管网流量偏差率分别为6.07%、8.84%和17.9%,均在20%以内,满足规范要求;一级调压、两级调压和部分毛管两级调压滴灌田间管网的年费用分别为41358元/年、38034元/年和35178元/年,两级调压比一级调压可节省年费8.04%,部分管毛两级调压比一级调压可节省年费用14.94%,表明部分毛管两级调压的滴灌田间管网既可满足设计要求,又可大幅度降低年费用值,提高经济效益。