王亚林，鞠学良，李 萌，胡紫寒，赵永宏

(1.三峡大学水利与环境学院，湖北 宜昌 443000; 2.国家电网陕西省电力科学研究院国家电网公司环境保护重点实验室,陕西 西安 710054; 3.三峡大学生物与制药学院，湖北 宜昌 443000)

滴灌作为高效的节水灌溉方式在许多干旱缺水地区广泛应用。在滴灌设计时，灌水均匀性是滴灌设计的重要指标，而准确计算毛管水头损失是评价灌溉均匀性的基础。毛管水头损失包括管段沿程水头损失和滴头段局部水头损失。对于毛管沿程水头损失，主要依据Darcy-Weisbach公式计算[1]，其公式如下：

(1)

式中,hf为毛管沿程水头损失(m)；λ为沿程阻力系数；d为毛管内径(m)；l为毛管长度(m)；v为毛管水流流速(m·s-1)；g为重力加速度(m·s-2)。

在Re(毛管水流雷诺数)<2000的层流范围内，沿程阻力系数主要采用Hagen公式：

(2)

在3000

(3)

滴头局部水头损失由式(4)和式(5)求得。

(4)

(5)

式中,Δh为毛管总水头损失(m)；hj为滴头局部水头损失(m)；n为滴头个数。

局部水头损失因滴头形状复杂多样仍存在很多问题，毛管局部水头损失计算并未出现被普遍认可的理论公式。低压滴灌因其高效节能的特点在微灌领域得到广泛应用。滴灌带壁较薄且常工作于低压环境下，而低压下滴灌带断面可能为非圆状态，滴灌带断面形变可影响滴头处水流阻力规律，因此研究滴头局部水头损失应考虑滴灌带断面形变的影响。以往毛管水头损失计算方法一般均为圆形断面管，且其断面形状为恒定值，导致常规方法计算结果经常无法反映真实情况。

近年来，对各种不同类型滴灌管和滴灌带水头损失的研究较多[2-5]，以往关于滴灌带水头损失的研究大都认为毛管断面形状为圆形且是固定不变[6]，没有考虑形状变化对水头损失的影响。……