基于EPANET的再生水滴灌系统余氯分布模型构建

发布时间：2024-06-16 08:29

　　加氯处理是保证滴灌系统安全的重要措施之一,但是氯与灌溉水及滴灌管壁发生反应而引起的衰减会对余氯分布均匀性造成不利影响。该研究采用EPANET软件构建了再生水滴灌系统水力性能及余氯运移、衰减和分布模型,基于试验数据对模型水力和水质模拟参数进行率定和验证,并应用该模型分析了加氯模式(浓度-时长:1.3mg/L-185min、3 mg/L-80 min、6 mg/L-40 min和8 mg/L-30 min)和毛管长度(10～150 m)对系统余氯分布特征的影响。结果表明,EPANET软件可以较好地模拟滴灌系统水力性能及余氯分布特征,沿毛管方向余氯浓度模拟值与实测值一致性指数达到0.75以上。当毛管长度由10 m增加至150 m时,灌水单元平均余氯浓度与毛管末端余氯浓度随毛管长度增加呈先升高而后降低趋势,高浓度加氯处理平均余氯浓度和毛管末端余氯浓度随毛管长度增加衰减速率相对较小。较短的加氯历时(<40 min)和过低的加氯浓度(如1.3 mg/L)均易造成余氯质量偏差率升高和均匀系数降低;建议使用加氯浓度3 mg/L且加氯时长80 min的加氯模式,该模式毛管极限铺设长度达到66 m,...

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【部分图文】：

图1滴灌加氯系统组成示意图

基于EPANET软件，本研究构建了滴灌系统典型灌水单元，包括水源1处、干管1根、支管1根、毛管若干条及灌水器若干个（图1）。滴灌系统毛管数量、单条毛管上灌水器水量、毛管间距、灌水器间距和灌水器流量等技术参数可根据系统实际情况取值。本研究假定加氯点位于水源处，加入的氯通过干管—支管....

图2不同加氯浓度的余氯衰减规律

不同加氯浓度条件下，再生水主体水衰减规律见图2。不同加氯浓度条件下，余氯浓度衰减曲线的变化规律基本一致。反应初期，余氯衰减迅速，大约30min后衰减趋于平缓，这是因为该阶段易于被氧化的有机物和无机物在反应初期占主导，氯的衰减速率快。当易于被氧化的物质消耗之后，不易与氯发生反应物....

图3主体水衰减系数与加氯浓度关系

利用幂函数拟合主体水衰减系数kb与加氯浓度的关系（图3），进而可基于拟合方程计算出系统试验中加氯浓度为1.3、3、6和8mg/L时，主体水衰减系数分别为0.446、0.257、0.163和0.1361/h。2.2.2管壁衰减系数率定与验证

图4滴灌系统A不同加氯浓度下的不同位置余氯模拟值与实测值比较（率定）

参照EPANET技术手册设定干管、支管及滴灌带管壁的初始余氯衰减系数，分别基于系统A和B余氯测定结果对干管、支管和毛管管壁衰减系数（分别为kwm、kws和kwl）进行率定和验证。图4给出了滴灌系统A不同加氯浓度下的余氯模拟值与实测值比较结果。由图可知，不同加氯浓度条件下，余氯浓度....

本文编号：3995149