本发明涉及有关喷灌技术参数的测量和计算方法，尤其是一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及优化方法。
背景技术：
喷灌用喷头喷洒水利用系数是指降落到地面上和作物上的有效水量与喷头喷出水量之比值，它的大小反映了喷洒水的利用程度，不仅关系到喷灌系统的规模，投资大小，而且还关系到对某地区或某作物是否应该发展喷灌的问题。具体地说，喷洒水利用系数的大小是确定特定地区能否发展喷灌的关键指标之一。
喷洒水利用系数是喷灌系统规划设计中的重要参数，由于它关系到系统设备的容量和水资源分配，因此它也是可行性分析中的一项重要指标。对于这个参数，还未进行过深入的研究，而在喷灌工程用水定额的设计中，还采用粗略估算的方法，有时甚至为了保险，还有意将喷洒水利用系数定得很低，以致造成水的浪费和设备容量过大。因此，研究出一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及计算方法，具有十分重要的理论和实践意义。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及优化方法，以克服由于对喷洒水利用系数缺乏深入的研究，采用粗略估算的方法以致造成水的浪费的问题。
基于上述目的，本发明提供了一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及优化方法，包括下列步骤：
(a)首先，测量出试验环境的温度，收集定量的水w1盛入到接水口直径为d的雨量筒内，放置在试验场所的一侧，记录放置的时间y1。
(b)设定喷灌用喷头的工作压力，使喷头保持在稳定工作的状态，在喷头工作处布置有接水口直径为d的雨量筒a个，用于测量单喷头喷洒到地面上的水量。考虑到工作刚开始时喷头工作可能不够稳定的情况，需要在设定工作压力下稳定工作10分钟以上之后再开始测量采集试验数据。所述喷头保持在稳定工作的状态为喷头工作压力稳定、喷洒速度均匀。所述布置有雨量筒a个为大于或等于1个。
(c)采用容器放置在喷头的底部，接收到喷头喷出的所有水量，设定接收的时间为u，得到喷头在u时间内的喷出水量x。在相同的试验条件下重复试验次数m，计算出平均喷出水量
(d)设定测量时间t，试验测量得出单喷头的射程r和每个雨量筒所接收到的喷洒水量bi(i＝1…a)。在相同的试验条件下重复试验次数n，计算出平均射程rv，计算出每个雨量筒所接收到的平均喷洒水量ci＝bi/n(i＝1…a)，计算出每个雨量筒的平均喷洒水量ci所代表的面积si(i＝1…a),计算出雨量筒所接收到的平均喷洒水量
(e)读取步骤(a)中所述雨量筒中的水量w2，并记录读取的时间y2。计算出单位时间内的蒸发损失率为
进一步，在设定工作压力下稳定工作10分钟以上之后再开始测量采集试验数据。该改进可以提高本发明计算得出的喷头喷洒水利用系数数值的准确度。
进一步，布置有雨量筒a个为大于或等于1个，所述重复试验次数m为大于或等于1次，所述重复试验次数n为大于或等于1次。可以提高本发明计算得出的喷头喷洒水利用系数数值的准确度。
本发明的技术效果：创新点在于提出雨量筒接收到的平均喷洒水量转换成平均喷灌强度的计算方法，实现喷头降落到地面上的有效水量的计算；提出计算喷洒水利用系数的一套步骤和方法，解决了喷灌工程中用水定额设计的技术难题。本发明涉及的一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及优化方法，操作简单、快捷，能够以较低的实验成本获得较精确的计算结果，从而为后续研究喷洒水利用系数的应用提供了方向和依据
具体实施方式
本发明提供一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及优化方法。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，做详细说明如下。
首先，测量出试验环境的温度为18摄氏度，收集500ml的水盛入在接水口直径d为0.2米的雨量筒内，记录放置的时间为14：15。
接着，选择喷嘴直径为3.37mm的喷灌用喷头，设定喷头的工作压力为0.2mpa，使喷头保持在稳定工作的状态，在喷头工作处沿径向布置有接水口直径d为0.2米的雨量筒为11个，用于测量单喷头的喷洒水量。在喷头稳定工作了20分钟之后开始测量采集试验数据。
接着，采用容器放置在喷头的底部，接收到喷头喷出的所有水量，设定接收的时间为30s，在相同的试验条件下重复试验次数3次，得到喷头在30s内的喷出水量分别为4.90kg，4.75kg，4.63kg，计算出平均喷出水量为4.76kg，计算出喷头的平均流量为571.2kg/h＝0.5712m3/h。
接着，设定测量时间t为20min，测量得出喷头的射程r，测量出每个雨量筒所接收到的喷洒水量，在相同的试验条件下重复试验次数n为3次，测量出射程分别为4.5m，4.7m和4.6m，计算出平均射程rv为4.6m,每个雨量筒所接收到的平均喷洒水量如表1所示。
表1每个雨量筒所接收到的平均喷洒水量
计算出每个雨量筒的平均喷洒水量ci所代表的面积si＝3.14×(6-i)2(i＝1…11)。计算出雨量筒所接收到的平均喷洒水量d＝89ml，计算出所接收到的平均喷洒水深e＝2.83mm。计算出平均喷灌强度f＝8.49mm/h。计算出喷头降落到地面上的有效水量
接着，读取放置时间为14：15的雨量筒中的水量，数据为495ml,记录读取的时间为16：15。计算出单位时间内的蒸发损失率为
综上，本发明的一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及优化方法，测量出试验环境的温度,收集定量的水在试验开始和结束时分别进行读取。设定喷灌用喷头的工作压力，使喷头保持在稳定工作的状态，采用容器放置在喷头的底部，接收到喷头喷出的所有水量，得到喷头流量。试验测量得出喷头的射程和每个雨量筒所接收到的喷洒水量,得出喷头降落到地面上的有效水量。计算出蒸发损失率、喷头降落到地面上的有效水量和喷头流量的比值，得到试验喷头在该环境温度下的喷洒水利用系数。本发明涉及的一种喷灌用喷头喷洒水利用系数的测量及计算方法，操作简单、快捷，能够以较低的实验成本获得较精确的计算结果，从而为后续研究喷洒水利用系数的应用提供了方向和依据。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。