一种水气耦合滴灌掺气率计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种水气耦合滴灌掺气率计算方法，其特点是，该方法得到了掺气率 Ca 与滴灌带沿程水头损失 hf 、内径 d 、孔口扩大系数 k 、多口系数 F 、长度 L 以及总出流量 Q 等参数的定量关系，通过对上述易于测量参数的获取，利用提出的计算公式即可计算出水气耦合滴灌的掺气率；本发明为水气耦合滴灌掺气率的研究提供了支持，为进一步完善该新型灌溉技术奠定了条件。
【专利说明】-种水气閒合滴灌棱气率计算方法
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及农业灌觀【技术领域】，具体地讲是一种水气禪合滴灌惨气率计算方法。
[000引【背景技术】： 滴灌因具有较高的水分利用效率已成为目前最为有效的灌觀方式之一。但是，灌觀过 程中±壤中的空气常常被水流排出而造成根区缺氧胁迫的难题。±壤中的空气含量过低会 直接影响±壤酶活性、作物的根系呼吸W及养分的吸收，对作物生长产生负面影响。水气禪 合滴灌技术的出现在很大程度上解决了该问题。
[0003] 水气禪合滴灌利用滴灌系统把惨气水或者惨气水服混合流体输送到植物根区，能 有效改善植物根围的水、服、气、热环境，维持根系正常的新陈代谢和呼吸功能，促进和协调 植物地上和地下部分的生长发育，是一种节水、省服、高效的新型灌觀技术。水气禪合滴灌 解决了普通滴灌在灌觀时造成的植物根系暂时缺氧问题，同时又具备地下滴灌所固有的一 切优势，为挖掘植物生产潜力提供了新的选择。考虑到滴灌应用领域和面积不断扩大，且普 通滴灌系统连接上文丘里注射器即可改造为水气禪合滴灌系统，因而水气禪合滴灌切实可 行。大量的研究表明，水气禪合滴灌具有显著的增产效应，特别是对于粘±种植条件下的作 物效果更为明显，有的作物增产幅度达到30%。
[0004] 水气禪合滴灌水气混合流体中空气的惨入比即惨气率G，是水气禪合滴灌的一个 关键技术指标，不同的惨气率将显著影响灌觀的效果、作物生长发育乃至最终的经济产量。 由于水气禪合滴灌产生了大量微纳米气泡，因气泡过于微小采用传统的排水法测量惨气率 难于实现。如何准确确定水气禪合滴灌的惨气率是一直困扰相关技术人员的难题。
[000引
【发明内容】
： 本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种水气禪合滴灌惨气率计算方 法，主要解决现有技术无法准确确定水气禪合滴灌的惨气率的问题。
[0006]本发明的技术方案是；一种水气禪合滴灌惨气率计算方法，其特殊之处在于，包括 如下工艺步骤： 1) 将滴灌带与水气禪合滴灌系统的首部连接，并将滴灌带水平铺设，待水气禪合滴灌 系统正常运行后，每隔2m取1个滴头作为观测样本，在每个样本下方放置量杯W观测样本 的出水量，观测时间控制在15?20min,根据观测时间和出水量计算每个样本的流量，在 此基础上计算出全部样本的流量平均值，将该平均值乘W滴灌带的总滴头数得到滴灌带的 总出流量0; 2) 量测水气禪合滴灌系统首部及测试滴灌带尾部的工作压力，二者压力差就代表了滴 灌带沿程水头损失Af,滴灌带多口系数利用公式（2)算出； 3) 滴灌带孔口扩大系数A即考虑局部水头损失的扩大系数，在滴灌带水平铺设的情况 下^可取1. 07 ;滴灌带长度1可^直接测量，滴灌带内径^/可利用游标卡尺实际测量获得， //为水的动力黏度，与温度有关，可W根据公知的知识获得； 4) 获得沿程水头损失备^、滴灌带内径^/、孔口扩大系数左、多口系数八滴灌带长度1W 及总出流量0有关参数后，就可W利用公式（9)求解出水气禪合滴灌带中水气混合流体的 惨气率G。
[0007] 关于公式（9)的推导： 水气禪合滴灌形成的水气混合物改变了水的运动黏度，进而改变了管道沿程的水头 损失，滴灌带的总流量也发生相应变化；王秀康和刘祖雄[中国农村水利水电，2012(12): 9-11.]提出了滴灌带水头损失公式：
【权利要求】
1. 一种水气耦合滴灌掺气率计算方法，其特征在于包括如下工艺步骤： 1) 将滴灌带与水气耦合滴灌系统的首部连接，并将滴灌带水平铺设，待水气耦合滴灌 系统正常运行后，每隔2m取1个滴头作为观测样本，在每个样本下方放置量杯以观测样本 的出水量，观测时间控制在15?20 min，根据观测时间和出水量计算每个样本的流量，在 此基础上计算出全部样本的流量平均值，将该平均值乘以滴灌带的总滴头数得到滴灌带的 总出流量 2) 量测水气耦合滴灌系统首部及测试滴灌带尾部的工作压力，二者压力差就代表了滴 灌带沿程水头损失之，滴灌带多口系数F利用公式（2)算出； 3) 滴灌带孔口扩大系数A即考虑局部水头损失的扩大系数，在滴灌带水平铺设的情况 下左可取1. 07 ;滴灌带长度Z可以直接测量，滴灌带内径^/可利用游标卡尺实际测量获得， #为水的动力黏度，与温度有关，可以根据公知的知识获得； 4) 获得沿程水头损失之、滴灌带内径A孔口扩大系数h多口系数八滴灌带长度Z以 及总出流量0有关参数后，就可以利用公式（9)求解出水气耦合滴灌带中水气混合流体的 掺气率G。
【文档编号】G01F5/00GK104359517SQ201410700145
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】张振华, 雷宏军, 刘鑫 申请人:张振华