降水量预测是制定抗旱防涝对策的重要依据,其预测方法是科学准确预测降水的重要手段。为提高降水量预测的精确度,应用RBF神经网络与马尔可夫相结合,建立R-M降水量预测模型,介绍了它的基本原理及算法,并给出了该模型建立的具体过程,最后将该模型应用于降水量预测工作中,实例验证结果令人满意。
将灰色残差模型与马尔可夫预测模型结合起来,建立灰色残差-马尔可夫藕合模型来预测农业用水量。先用灰色GM(1, 1)模型进行预测,预测精度较低,因此对GM(1,1)模型进行了一定程度的改进,建立灰色残差GM (1,1)模型,再用马尔可夫预测模型来判断残差预测值的符号,以提高预测精度。最后用江苏省南京市2002年到2008年的农业用水量作为历史数据进行了预测,结果表明预测精度明显提高。预测结果为研究区域今后的节水灌溉发展提供了依据,可以有效地指导今后该地区的节水灌溉。
使用2种方法,即用前5年降雨量来预测后1年的降雨量和用气象资料预测降雨量,应用BP神经网络对降雨量进行预测,试图找出应用BP神经网络预测降雨的最佳方法。通过对青海省十个气象站的降雨进行预测分析,得到结论如下:两种方法均适合于降雨预测,其被选择概率均等。
河南新乡市是我国粮食主产区,也是水资源严重紧缺的地区之一。近年来,新乡市地表水与地下水的可开采空间越来越小,开发利用非常规水资源,已成为当务之急。对研究区1951-2004年54年的气象资料,1995-2008年的水资源及社会经济状况进行分析,结合“新乡市推进节水型社会建设实施意见”的总体目标,对研究区未来10年的总用水量及再生水资源量进行预测,通过水量平衡计算,研究其再生水灌溉潜力。结果表明,2015年研究区的再生水可利用量为4.6亿m3左右,充分利用可以达到用水供需平衡,利用再生水灌溉是解决水资源量不足的有效途径。
为系统分析东北平原典型区域浅层地下水有机污染现状及污染物的化学迁移规律,借助“东北平原地下水污染调查与评价”项目收集、野外调查获取的资料,选取布设在浑河中下游与细河周边的两条水文地质剖面,应用相关系数法分析地表水与地下水中有机污染物的相关性,再利用PhreeQC地球化学模拟软件计算上述水文地质剖面中水化学成分的饱和指数,进一步确定有机污染物的运移途径。分析结果表明所选区域地表水和地下水之间水力联系的强弱与岩相环境关系密切,砂性土较粘性土更易于有机污染物的渗入;有机污染普遍呈点状分布,运移距离有限,运移能力受水力梯度与岩相环境制约。
在确定了水资源承载力的定义之后,根据最小生态需水量和适宜生态需水量分别计算了水资源可利用量的上限及下限,在此基础上用多目标方法计算了“生态一般型”、“生态良好型”及“生态良好一般型”三种方案下的水资源承载力,计算结果表明辽河流域按照水资源分区计算各三级区的水资源可以承载未来2020年和2030年的社会经济发展,但不能满足流域内灌溉需水要求。
在日光温室地下滴灌条件下,采用E601蒸发皿的水面蒸发量控制灌水量,向温室小型西瓜根区加气,并以不加气的处理为对照,研究相同灌水量条件下,不同加气频率(1次/d;1次/2d;1次/4d)对西瓜全生育期生长发育和产量的影响。结果表明:(1)根区加气处理对地下滴灌条件下日光温室小型西瓜形态指标和产量及品质产生了明显影响,三个加气频率(1次/d;1次/2d;1次/4d)在产量上与对照组相比分别提高了7.3%、18.6%、4.5%,可溶性总糖和可溶性固形物含量提高显著;(2)从西瓜株高、叶面积、叶绿素、总生物量和产量等综合分析,加气频率采用1次/2d处理优于其它加气处理,可为建立最优加氧灌溉模式提供理论依据。
环塔里木盆地具有发展红枣种植的独特优势,也是对红枣节水灌溉技术需求大的地区。采用干旱区最常用的滴灌、低压软管灌、微喷灌、沟灌四种灌水技术进行田间试验,从红枣的叶温、地温、坐果率、产量、品质、气候特点和田间管理等几个方面进行了比较。结果表明滴灌在叶温、品质、适应气候、田间管理等主要的方面最优,微灌在坐果率和产量方面最优;干旱区幼龄红枣最适宜的灌溉技术是滴灌+花期微喷。
采用J.kourokawa提出的计算模型计算了叶轮内的水力损失,借鉴蜗壳内水力损失模型计算了导叶内的损失,对MD40-6.3多级导叶式清水离心泵的性能曲线进行了预测,并与实验数据进行了比较。结果表明:在设计工况附近,预测值与实验值吻合较好,在其它工况点,特别是小流量工况点,误差也较小。说明损失模型法对实际的性能预测有着较高的实用性及准确性。
无负压给水管网是近些年迅速发展的城市重要基础设施之一,其供水不足和爆管事故的发生直接威胁城市给水安全。基于当地的GIS系统数据,应用Flowmaster软件针对无负压供水管网进行建模和稳态模拟,其管网平差结果表明,管网的低压区域与维修记录中供水不足区域一致,说明模型可靠,并可实现供水不足事故预测;同时应用该模型进行瞬态模拟和管网爆管事故预测分析,发现开泵水锤、变频水锤变化均比较大,分别为50%、26.4%,容易导致爆管事故的发生,进而威胁管道系统的安全。
无负压设备直接与市政管网相连接,设备的运行和安全管理状况直接影响到整个供水管网的运行安全。一旦无负压设备超量取水、运行异常或是系统参数设置不合理,就有可能导致泵站上游、邻近用户和下游用户局部的供水不足。应用管网平差软件针对无负压泵站和管网进行建模和平差计算,并根据数值结果对管网的供水不足进行了预测分析,结果表明:管网的水力分析可实现供水不足的预测,并与实际维修记录相符。
通过田间试验,研究了在田面无水层条件下拔节孕穗期、抽穗开花期及乳熟期等3个主要生育阶段渠灌稻田土壤水分的影响因子及预测模型。相关分析及多元逐步回归分析表明,田间小气候因子中,气温、空气相对湿度及风速对渠灌稻田土壤水分影响较大。误差分析结果也表明,对气温、相对湿度及风速等逐步回归建立的多元线性模型,最大测量误差分别为5.38%、3.35%和3.84%,拟合效果满意,研究成果为田面无水层条件下渠灌稻田土壤水分的预报奠定了基础。
通过生育期不同地下水位对夏玉米的生长性状及产量构成的影响,为农田排水工程设计,防治涝灾,提高夏玉米单产提供科学依据.利用天长二峰试验站坑测为试验装置,在地下水位埋深0.2m~1.2m之间每隔0.2m安排1个处理,并设一组最优为对照,研究不同处理对夏玉米的生长发育及产量构成的影响。不同地下水位对玉米株高、果穗粗和穗粒数影响不大,而对叶面积指数、百粒重的影响较大,水位较浅或较深将导致百粒重降低而减产.
选用10条长度均为20m的微喷带,分别在河南省惠北水利科学试验站进行了风对微喷带喷洒均匀度影响试验.结果表明:在微喷带工作压力50-300 kpa条件下,当风速高于3.0 m/s,微喷带喷洒均匀度约为20%-60%。
以宁夏广泛分布的粘性土、黄土、砂土为研究对象,试验研究了膨润土的掺入量对三种土样压实干密度和渗透系数的作用效应,揭示了作用机理和作用规律,得出了膨润土的最优掺配比,为膨润土直接与土壤拌和应用于防水工程提供了理论依据。试验表明:膨润土能明显降低土壤的渗透性,对砂土抗渗性能的改善作用尤为明显。膨润土掺配比存在一个最优值,当膨润土掺量小于最优值时作用效应显著,超过最优值后作用效应增幅很小。对于砂土,膨润土的最优掺配比为8%(重量百分比),黄土和粘土的最优掺配量在6%左右。
针对保护性耕作基本概况及安徽省发展保护性耕作的现实要求,介绍了适合安徽的保护性耕作模式与节水技术。保护性耕作模式包括一年两熟旱地保护性耕作技术、小麦-水稻轮作地保护性耕作、油菜-水稻轮作地保护性耕作、双季稻连作地保护性耕作、旱稻——马铃薯保护性耕作;提出保护性耕作技术和行走式节水补灌技术相结合的节水技术,既保土壤底墒,又能解决季节性和阶段性干旱问题,抗御干旱的灾害影响。加强相应农机具的研制和开发,研究开发和试验示范新型免耕、施肥、补水的联合作业机。
灌排两用地下节水灌溉技术可以有效的提高田间水分的利用率,具有"旱时吸水,涝时排水"的功能,达到旱涝保收的目的;并且该灌溉技术能够降低病虫害的发生,减少因肥料流失造成的水污染,克服了目前几种常见的灌溉技术的缺陷。
对以柴油机为动力机的轻小型移动式喷灌机组的配套进行了探讨,对尝试的3种配套方式下管道沿程各喷头压力变化、组合喷灌强度、雨量分布等机组性能进行了田间试验。研究结果表明:该泵性能良好,喷头工作压力越接近于额定压力,组合喷灌强度的计算结果与测量值越吻合;喷头布置方式一定时,组合喷灌的雨量分布沿管道方向受相邻两喷头的压力差及坡度的影响,垂直管道方向则受单喷头径向雨量分布特性及风速的影响较多。
水平衡测试技术是对所有用水体系的全部用水量的收支平衡测试,通过测试和分析,弄清有效利用水量和损耗水量,找出了用水管理上存在的问题及薄弱环节,提出优化用水途径,发掘节水潜力。本文通过阐述水平衡测试技术要点,为各类工业企业节约用水提供依据。
机井合理规划对北方井渠结合灌区地下水资源的合理开发利用具有重要意义。以宝鸡峡灌区为例,在灌区地下水资源评价的基础上,划分了地下水开发利用类型区;针对不同开发利用类型区地下水的采补特点,运用不同方法进行了机井规划设计。提出了对现有机井布局的初步调整方案。
保障我国的粮食安全,解决吃饭这一最为重要的民生问题,要坚持立足国内,除了继续实行严格保护农田耕地、充分发挥农业科技作用、建立粮食储备制度、补贴粮食生产并适度提高粮食购销价格等政策措施外,最为重要的就是要大力加强以农田水利特别是灌区节水改造为重点的农业基础设施建设。