本發(fā)明涉及有關(guān)噴灌技術(shù)參數(shù)的測量和計算方法，尤其是一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)是指降落到地面上和作物上的有效水量與噴頭噴出水量之比值，它的大小反映了噴灑水的利用程度，不僅關(guān)系到噴灌系統(tǒng)的規(guī)模，投資大小，而且還關(guān)系到對某地區(qū)或某作物是否應(yīng)該發(fā)展噴灌的問題。具體地說，噴灑水利用系數(shù)的大小是確定特定地區(qū)能否發(fā)展噴灌的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

噴灑水利用系數(shù)是噴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中的重要參數(shù)，由于它關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)備的容量和水資源分配，因此它也是可行性分析中的一項重要指標(biāo)。對于這個參數(shù)，還未進(jìn)行過深入的研究，而在噴灌工程用水定額的設(shè)計中，還采用粗略估算的方法，有時甚至為了保險，還有意將噴灑水利用系數(shù)定得很低，以致造成水的浪費和設(shè)備容量過大。因此，研究出一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及計算方法，具有十分重要的理論和實踐意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及優(yōu)化方法，以克服由于對噴灑水利用系數(shù)缺乏深入的研究，采用粗略估算的方法以致造成水的浪費的問題。

基于上述目的，本發(fā)明提供了一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及優(yōu)化方法，包括下列步驟：

(a)首先，測量出試驗環(huán)境的溫度，收集定量的水w1盛入到接水口直徑為d的雨量筒內(nèi)，放置在試驗場所的一側(cè)，記錄放置的時間y1。

(b)設(shè)定噴灌用噴頭的工作壓力，使噴頭保持在穩(wěn)定工作的狀態(tài)，在噴頭工作處布置有接水口直徑為d的雨量筒a個，用于測量單噴頭噴灑到地面上的水量。考慮到工作剛開始時噴頭工作可能不夠穩(wěn)定的情況，需要在設(shè)定工作壓力下穩(wěn)定工作10分鐘以上之后再開始測量采集試驗數(shù)據(jù)。所述噴頭保持在穩(wěn)定工作的狀態(tài)為噴頭工作壓力穩(wěn)定、噴灑速度均勻。所述布置有雨量筒a個為大于或等于1個。

(c)采用容器放置在噴頭的底部，接收到噴頭噴出的所有水量，設(shè)定接收的時間為u，得到噴頭在u時間內(nèi)的噴出水量x。在相同的試驗條件下重復(fù)試驗次數(shù)m，計算出平均噴出水量計算出噴頭的平均流量q＝xv/u。所述重復(fù)試驗次數(shù)m為大于或等于1次。

(d)設(shè)定測量時間t，試驗測量得出單噴頭的射程r和每個雨量筒所接收到的噴灑水量bi(i＝1…a)。在相同的試驗條件下重復(fù)試驗次數(shù)n，計算出平均射程rv，計算出每個雨量筒所接收到的平均噴灑水量ci＝bi/n(i＝1…a)，計算出每個雨量筒的平均噴灑水量ci所代表的面積si(i＝1…a),計算出雨量筒所接收到的平均噴灑水量(i＝1…a)，計算出所接收到的平均噴灑水深計算出平均噴灌強(qiáng)度計算出噴頭降落到地面上的有效水量所述重復(fù)試驗次數(shù)n為大于或等于1次。

(e)讀取步驟(a)中所述雨量筒中的水量w2，并記錄讀取的時間y2。計算出單位時間內(nèi)的蒸發(fā)損失率為計算出噴頭降落到地面上的有效水量和噴頭流量的比值為計算出試驗噴頭在該環(huán)境溫度下的噴灑水利用系數(shù)為μ＝μ1×μ2。

進(jìn)一步，在設(shè)定工作壓力下穩(wěn)定工作10分鐘以上之后再開始測量采集試驗數(shù)據(jù)。該改進(jìn)可以提高本發(fā)明計算得出的噴頭噴灑水利用系數(shù)數(shù)值的準(zhǔn)確度。

進(jìn)一步，布置有雨量筒a個為大于或等于1個，所述重復(fù)試驗次數(shù)m為大于或等于1次，所述重復(fù)試驗次數(shù)n為大于或等于1次?？梢蕴岣弑景l(fā)明計算得出的噴頭噴灑水利用系數(shù)數(shù)值的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明的技術(shù)效果：創(chuàng)新點在于提出雨量筒接收到的平均噴灑水量轉(zhuǎn)換成平均噴灌強(qiáng)度的計算方法，實現(xiàn)噴頭降落到地面上的有效水量的計算；提出計算噴灑水利用系數(shù)的一套步驟和方法，解決了噴灌工程中用水定額設(shè)計的技術(shù)難題。本發(fā)明涉及的一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及優(yōu)化方法，操作簡單、快捷，能夠以較低的實驗成本獲得較精確的計算結(jié)果，從而為后續(xù)研究噴灑水利用系數(shù)的應(yīng)用提供了方向和依據(jù)

具體實施方式

本發(fā)明提供一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及優(yōu)化方法。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，做詳細(xì)說明如下。

首先，測量出試驗環(huán)境的溫度為18攝氏度，收集500ml的水盛入在接水口直徑d為0.2米的雨量筒內(nèi)，記錄放置的時間為14：15。

接著，選擇噴嘴直徑為3.37mm的噴灌用噴頭，設(shè)定噴頭的工作壓力為0.2mpa，使噴頭保持在穩(wěn)定工作的狀態(tài)，在噴頭工作處沿徑向布置有接水口直徑d為0.2米的雨量筒為11個，用于測量單噴頭的噴灑水量。在噴頭穩(wěn)定工作了20分鐘之后開始測量采集試驗數(shù)據(jù)。

接著，采用容器放置在噴頭的底部，接收到噴頭噴出的所有水量，設(shè)定接收的時間為30s，在相同的試驗條件下重復(fù)試驗次數(shù)3次，得到噴頭在30s內(nèi)的噴出水量分別為4.90kg，4.75kg，4.63kg，計算出平均噴出水量為4.76kg，計算出噴頭的平均流量為571.2kg/h＝0.5712m³/h。

接著，設(shè)定測量時間t為20min，測量得出噴頭的射程r，測量出每個雨量筒所接收到的噴灑水量，在相同的試驗條件下重復(fù)試驗次數(shù)n為3次，測量出射程分別為4.5m，4.7m和4.6m，計算出平均射程rv為4.6m,每個雨量筒所接收到的平均噴灑水量如表1所示。

表1每個雨量筒所接收到的平均噴灑水量

計算出每個雨量筒的平均噴灑水量ci所代表的面積si＝3.14×(6-i)²(i＝1…11)。計算出雨量筒所接收到的平均噴灑水量d＝89ml，計算出所接收到的平均噴灑水深e＝2.83mm。計算出平均噴灌強(qiáng)度f＝8.49mm/h。計算出噴頭降落到地面上的有效水量

接著，讀取放置時間為14：15的雨量筒中的水量，數(shù)據(jù)為495ml,記錄讀取的時間為16：15。計算出單位時間內(nèi)的蒸發(fā)損失率為計算出噴頭降落到地面上的有效水量和噴頭流量的比值為計算出試驗噴頭在該環(huán)境溫度為18攝氏度下的噴灑水利用系數(shù)為μ＝99.5％×98.76％＝98.27％。

綜上，本發(fā)明的一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及優(yōu)化方法，測量出試驗環(huán)境的溫度,收集定量的水在試驗開始和結(jié)束時分別進(jìn)行讀取。設(shè)定噴灌用噴頭的工作壓力，使噴頭保持在穩(wěn)定工作的狀態(tài)，采用容器放置在噴頭的底部，接收到噴頭噴出的所有水量，得到噴頭流量。試驗測量得出噴頭的射程和每個雨量筒所接收到的噴灑水量,得出噴頭降落到地面上的有效水量。計算出蒸發(fā)損失率、噴頭降落到地面上的有效水量和噴頭流量的比值，得到試驗噴頭在該環(huán)境溫度下的噴灑水利用系數(shù)。本發(fā)明涉及的一種噴灌用噴頭噴灑水利用系數(shù)的測量及計算方法，操作簡單、快捷，能夠以較低的實驗成本獲得較精確的計算結(jié)果，從而為后續(xù)研究噴灑水利用系數(shù)的應(yīng)用提供了方向和依據(jù)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。