摘要：为了定量评估变量灌溉对喷灌机灌水深度和水量分布均匀性的影响，该文通过在圆形喷灌机中安装电磁阀、压力调节器、变频器及变量灌溉控制系统，搭建了圆形喷灌机变量灌溉自动控制平台，评估了均匀灌溉、部分喷头开启式变量灌溉和脉冲式变量灌溉条件下的水量分布特性。结果表明，均匀灌溉条件下，当喷灌机行走速度百分数为20%～100%时，沿径向修正赫尔曼-海因均匀系数和分布均匀系数变化分别为92%～94%和87%～89%，行走速度的影响很小；沿喷灌机旋转方向（周向），修正赫尔曼-海因均匀系数为95%，分布均匀系数为93%，与喷灌机行走速度和测量位置关系不大；通过控制喷灌机行走速度可以获得准确的灌溉水深。变量灌溉条件下，喷灌机周向水量均匀性不变，但径向水量均匀性降低。与均匀灌溉相比，部分喷头开启式变量灌溉的径向修正赫尔曼-海因均匀系数和分布均匀系数分别降低10和19个百分点，降低程度随喷头分组数增加而增大。与均匀灌溉相比，脉冲式变量灌溉的径向修正赫尔曼-海因均匀系数和分布均匀系数分别降低9和12个百分点，降低程度与相邻管理区内的灌水深度差呈正相关。为保证变量灌溉管理区内的径向修正赫尔曼-海因均匀系数≥85%，部分喷头开启式变量灌溉需在管理区两端分别设置0～3m的过渡带，脉冲式变量灌溉需设置0～4m的过渡带。变量灌溉条件下通过调整喷灌机行走速度控制灌溉水深的精度与喷灌机行走速度和电磁阀占空比有关，部分喷头开启式变量灌溉灌水深度平均低估0.48 mm，脉冲式变量灌溉平均低估1.46 mm。

关键词：灌溉 喷灌系统 喷头 圆形喷灌机 均匀系数 

单位：中国水利水电科学研究院流水循环模拟与调控国家重点实验室; 北京100038; 中国农业大学水利与土木工程学院; 北京100083