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本文针对智能化滴灌系统对管网设计提出的要求,研究了管网压力变化规律和滴头均匀度的变化特点,提出了适应于智能化滴灌系统的管网优化设计方案,为智能化滴灌系统确立了新的设计理念和设计方法,为管理运行提供了技术支撑。
以库尔勒市包头湖农场1000亩智能化滴灌示范区为研究对象,测试了不同阀门组合开启情况下压力变化值及滴头流量。采用人工管理的传统设计方法和适应于智能化滴灌的随机统计设计方法进行分析对比,找到了更为合理的智能化滴灌管网优化设计方案。
本文研究的主要结论如下:
(1)采用人工管理的传统设计方法必须在预先制定好的轮灌方式下运行,轮灌编组一旦确定,阀门的开启顺序就被确定,不能随意变动,管网的压力计算也是针对此轮灌编组来计算的,如果阀门编组发生变化,阀门开启顺序被打乱,则管网的压力计算就不再适应,系统将无法保证灌溉质量,灌水均匀度会随之变差,甚至会危害灌溉系统的安全。
(2)智能化滴灌的阀门开启与关闭是随机的,可以利用概率及数理统计方法,寻找相关模型.解决工程实际问题。通过对二项分布、泊松分布、正态分布的分析论证找到了利用二项分布与泊松分布联合解决滴灌干管与分干管优化管网设计的问题。
(3)采用人工管理的传统设计方法与采用智能化滴灌的随机统计设计方法在总体设计步骤上完全一致,只需将传统设计方法的轮灌编组部分改为阀门随机性开启分析计算即可。
(4)通过分析计算,智能化滴灌的灌溉管网在干管管径、分干管管径上都将比人工管理的滴灌管网管径要大,而在支管与毛管方面则没有变化。