喷头不同组合模式下水量分布和喷灌均匀度的田间试验及数值模拟

来源：水资源与水工程学报杂志2020年第4期北京时间：

作者：常杰，冯冬雪，唐晓培，张金萍，刘海军

单位：（1.郑州大学水利科学与工程学院,2.北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室

摘要：利用三次样条两次插值叠加法并结合单喷头水量分布可计算得到多喷头组合水量分布。为验证该方法的适用性及探究变间距条件下喷灌均匀度的变化情况，通过田间试验，得到ZY-2型单喷头水量分布及多喷头18 m×18 m组合形式下水量分布，计算了喷灌均匀度。利用MATLAB软件构建了喷头组合条件下水量分布的数值模拟模型，计算出不同组合模式下水量分布和组合喷灌均匀度。结果表明：模拟与实测喷灌水深的相对误差(RE)和均方根误差(RMSE)分别为8.49%和3.17 mm，组合喷灌均匀度的相对误差为1.85%，表明构建的模型能较准确地模拟不同喷头组合条件下的水量分布和组合均匀度；ZY-2型喷头在正方形21 m×21 m布置形式下，喷灌均匀度达到最高（0.873）；在变喷头间距和变支管间距两种矩形布置时，喷灌均匀度整体上随着支管间距的增加而逐渐降低，但喷头间距增加时喷灌均匀度降低的幅度更大。研究结果可为优化喷头布置形式提供技术支撑。

关键词：喷灌,组合喷灌均匀度,田间试验,三次样条,两次插值

基金资助：国家自然科学基金项目（51939005）； 国家重点研发计划项目（2017YFD0201500）； 111引智基地项目(B18006)