微喷带灌水均匀度影响因素试验研究

王琪 张伟

摘 要：为提高微喷带灌溉水利用效率，本文通过试验研究分析拟定因素对微喷带灌水均匀度的影响。拟定的影响因素为（A）微喷带铺设长度、（B）喷孔间距及（C）喷孔直径，采用正交试验法得出主次影响因素及优水平。试验结果表明：拟定因素的主次顺序是A、C、B。微喷带实施灌水的最优方案是A1B3C1。本文为微喷带各个设计参数的确定提供了参考。

关键词：微喷带；灌水均匀度；正交试验；极差分析

中图分类号：S275.5 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151124001

我国是一个水资源短缺的国家，且农田灌溉水利用效率较为低下，造成了水资源的严重浪费，因而采用节水、节能的先进农业灌溉技术是今后灌溉技术发展的总趋势。滴灌、喷灌、微喷灌等灌溉技术已在我国得到了普遍的运用，近年来，在原有灌溉技术的基础上，产生了抗堵能力较好且运行管理较为方便的微喷带灌溉技术。

微喷带是用塑料制作而成的管状带，上面较有规则地打设若干出水喷孔，水流在一定压力下由喷孔射出，连续地落在两侧的农作物及田地中[1]。微喷带灌水均匀度指各喷孔出水流量的均匀化程度，它可反映作物用水得到保证的情况，从而影响着作物的产量，它常用来评价灌溉灌水的质量情况。本文对微喷带铺设长度、喷孔间距及喷孔直径这3个影响因素对灌水均匀度的影响进行试验研究，采用正交试验方案确定各拟定影响因素的主次顺序及优水平。本文研究结果可为微喷带设计参数的确定提供参考。

1 试验原理

2 试验设备与方法

2.1 试验设备

试验设备有微喷带（管径25mm）、水泵、阀门、压力控制器、压力表（量程0.1MPa）、过滤器、堵头、雨量筒、秒表等。试验装置如图1所示。

1-水泵 2-阀门 3-压力控制器 4-过滤器

5-量筒 6-压力表 7-微喷带 8-堵头

2.2 试验方法

在一定的压力条件下，采用雨量筒测出各孔口出流量。针对微喷带铺设长度、喷孔间距及喷孔直径等3个影响因素建立正交试验因素水平表，如表1所示。选用L9（34）正交表设计试验方案。为减少试验随机误差对结果的影响，对每一试验号重复做3次试验，采用公式1～3分别算得均匀度，取3次试验均匀度平均值作为该试验号的指标值。

3 试验结果与分析

3.1 均匀度正交试验结果

将各试验号指标值填入正交试验方案表格指标栏内，yjk表示第j因素的k水平所对应的试验指标数据的平均值，由其可判断出j因素的优水平。Rj为第j因素的极差值，试验根据无交互作用正交试验极差分析公式计算[2]。试验极差分析结果见表2。

3.2 结果分析

对比表2中的yjk值： yA3

对比表中Rj值，RA>RC>RB，因此，因素对试验指标影响的主次顺序是A（铺设长度）、C（喷孔直径）、B（喷孔间距）。

4 结论

运用正交试验设计方案，采用极差分析方法，确定了拟定因素的主次顺序是A（铺设长度）、C（喷孔直径）、B（喷孔间距）。确定微喷带灌水的最优方案为A1B3C1。希望该研究能够为微喷带的设计参数的确定提供科学依据。

参考文献

[1]朱宠莲，吴涤非，王力宏等.喷水带的设计参数[J].排灌机械，2007，25（1）：42-44.

[2]任露泉.试验设计及其优化法[M].北京：科学出版社，2009.