渠道过水断面快速准确测定是灌区量水的一项基础性工作,目前,常规渠道水量计量方法主要适用于水体清澈和渠道断面稳定情况,在高泥沙含量的输水渠道中,常规方法测量误差较大。针对上述问题,研发了一种渠道过水断面快速测定新设备,该设备能够真实、有效、快速测定渠道过水断面,能同时动态监测渠道水深和渠底淤积双项指标,适合多泥沙状态渠道过水断面的快速测量。
自压软管微灌技术是一种较实用的节水节能的灌溉技术,在干旱和半干旱地区得到了迅速推广。在分析单向供水下毛管的水力性能和灌水均匀度的基础上,给出了双向供水下毛管灌水均匀度的研究方法,得出结论同等条件下毛管采用双向供水的灌水均匀度比单向供水高,在3种典型的坡度下,毛管采用双向铺设长度比较稳定,可铺设60m。
采用人工控水试验研究了不同水分处理对青贮玉米生长、产量、耗水量以及水分利用效率的影响。试验设置3个处理,利用取土烘干法监测田间土壤贮水量的变化过程,并实测了青贮玉米形态指标和产量,利用水量平衡法得出了不同处理的耗水量。结果表明,轻度水分胁迫可以在减产11.26%的情况下节省25%的灌溉水,使WUE提高了18.32%。
灌水器是滴灌系统中的核心部件。滴灌技术在农业节水灌溉系统中发挥着举足轻重的作用。针对传统滴灌灌水器流道易堵塞,结构较复杂,流量不稳定等缺点,提出一种新型蠕动式滴灌灌水器。该灌水器以转轮为核心部件,水流推动转轮间歇挤压具有较好弹性的软管,达到定时定量输水的目的。本文章基于CFD三维数值模拟技术,对该滴灌器内部流道结构进行模拟,得到流量-压力关系式。该蠕动滴灌器提高了滴头流道的抗堵性能,具有“自清洗”功能;该装置结构简单,便于使用和安装。
应用FLUENT软件对三角绕流灌水器流道内部流动及水力性能进行数值分析,研究此类灌水器的湍流特性,揭示其内部湍流流动机理,为此类滴灌灌水器设计提供理论依据、方法与手段。数值计算结果显示,5m工作水头下灌水器的流量为2.444L/h,流道的流态指数为0.5137。研究表明,三角绕流流道过流断面大,水流紊动强烈,具有较强的消能效果和抗堵性,适合构建性能良好的新型滴灌灌水器。
降水入渗模拟可以客观地反映随环境条件和人类活动影响下的水循环变化,SWAT可较好地实现对降水入渗过程的模拟,但该模型应用过程中,由于其自带数据库采用美国制,与我国土壤普查所采用的卡钦斯基制或国际制存在一定差异,导致模型本身自带的数据库不能直接使用。本文针对以上问题,就土壤数据库建立过程中的质地转换和土壤饱和含水率(Ks)的计算进行探讨。应用三次样条法对土壤质地进行了转换,并采用SPAW软件计算了Ks值。结果表明将三次样条法应用于吉林西部土壤质地转换效果较为合理,而且通过SPAW计算Ks值大大减少了工作量,提高了工作效率。
大汶河流域河川天然径流量具有年内变化不均、年际变化幅度大的特点,为分析河川天然径流的演变规律,本文应用累积距平法、Mann-Kendall法、小波分析等多种方法对大汶河流域53年的河川天然径流的变化趋势、突变特征以及周期特性进行了研究。分析结果表明,流域河川天然径流量略呈下降趋势,且存在阶段性变化特征,并于60年代中期达到突变水平;对天然径流序列的小波分析表明,主要存在两个尺度的周期变化,现阶段处于5年尺度下的相对枯水期。
针对我国优质苹果主产区黄土高塬沟壑区苹果的产量和品质常受干旱与水土流失及不合理施肥因素的制约,通过在典型高原沟壑区塬面的降雨径流收集补灌苹果的水肥耦合试验,分析集雨补灌苹果利用模式的配置指标。结果表明适宜于黄土高塬沟壑区的集雨补灌苹果利用模式指标参数可初步确定为:不同降水保证率年份收集全部径流所需修建固化土集流面面积为360~570m2/hm2,配置水窖容积为107.44m3/hm2;补灌灌水定额57.75m3/hm2;补灌时间萌芽期和果实膨大期;施肥纯量基准0.2kg/株;肥料配比N∶P∶K为1∶2∶2,同时该模式产投比达到1.41,且能有效的减少地表径流量,防止水土流失。最后提出此模式适宜应用和推广的地区。
极端天气和气候事件是对人类社会危害最严重的自然灾害之一。采用滇中地区1961~2006年46个测站逐日降水数据,分别将大雨/暴雨雨量和雨日数、最大日降水量和年日降水量序列99百分位值作为极端降水临界值,用MK秩次检验方法和IDW插值方法比较分析滇中地区极端降水在时空上的变化特征及其成因。结果认为这三种极值算法在该区可以相互验证,在时间上表现为滇中区域平均的极端降水呈不显著上升的变化趋势,在空间上表现为东部多雨地区降水的变化比较缓和而中西部平坝、河谷少雨地区极端降水的变化要强烈一些。滇中地区的降水类型发生了变化,大雨/暴雨量和大雨/暴雨次数增多而其他降水类型减少。小雨雨量和雨日数的减少是滇中地区年降水量和年降水日数减少的主要原因,降水变率加快且强度增大是滇中地区极端降水的变化的原因之一。
在膜下滴灌条件下,以35-45Ka的土壤水势下限、15-20mm灌水定额,设置了2因素2水平的4个灌水处理,对不同灌水量处理的洋葱田间水分动态及田间耗水规律进行分析研究,初步确立了在西北干旱的石羊河流域地区,膜下滴灌洋葱的优化灌溉制度为:全生育期共灌水11次,其中苗期灌水3次,六叶期2次、鳞茎膨大期3次、盛膨大期3次,灌水定额除定植座苗水为60mm外,其余均为20mm、灌溉定额260mm(173m3/亩)。这样的灌溉制度,较本地常规地面灌亩均节水220 m3左右,节水效果十分显著。
利用改性煤矸石吸附预处理洗浴废水,考察了改性煤矸石粒径、投加量及吸附反应时间对废水处理效果的影响。试验结果表明:改性煤矸石吸附预处理洗浴废水的最佳试验条件为:在原废水COD262.4 mg/L、浊度15.8NTU、LAS为7.1mg/L时,投加100目改性煤矸2g石与50mL废水混合振荡吸附120min。在此试验条件下处理后出水COD、浊度及LAS分别为100.3mg/L、4.3NTU和1.6mg/L,去除率分别可达到61.76%、72.78%、77.89%。该项研究为改性煤矸石作为水处理吸附剂在洗浴废水处理中的应用提供了理论依据,同时也为洗浴废水的预处理提供一种途径。
根据山西省中心灌溉试验站多年灌溉试验资料,首先,分析计算无地下水的条件下(地下水埋深﹥3.0m)冬小麦和春玉米的经济灌溉定额,在此基础上,参考当地作物关键灌水期、地下水补给量及降水等试验资料,进一步确定两种作物在6种不同地下水埋深条件下不同水文年型的非充分灌溉制度。研究结果可为当地农业实际生产提供参考,具有较高的应用价值.
2009年7月对乌梁素海主体湖区的10个点的底泥进行取样,通过分析底泥沉积物TP在表层、水平方向、垂直方向的分布特点,再与TP的 影响因素结合进行分析,结果表明:乌梁素海总磷的沉积受多种因素的影响,但水动力条件是影响TP沉积的最显著的因素;表层沉积物TP 在P9、P11、Q8点所在的区域出现峰值高达2.669mg/g;乌梁素海总磷的垂向分布变化较为复杂,但垂向上的峰值都在0~15cm的范围内,深度超过15cm以后总磷的含量波动很小基本不变。
通过对长年用造纸污水污染的A河水灌溉区域、A河水渗漏后的井水灌溉区域和对照区域中地下水和土壤的影响调查试验,研究了长年用造纸污水污染的灌溉水对于地下水以及土壤的影响。结果表明,A河水灌溉区域地下水的总硬度、亚硝酸盐氮、氯化物、硝酸盐氮等值均有增加的趋势;土壤pH、氮、磷、钾含量变化不大,没有呈现明显增加趋势;土壤的容重降低,孔隙度增加,土壤有机质增多,有利于改善土壤性质;但会导致土壤全盐量的增加以及Cr、Pb、Zn等重金属元素在土壤中的积累。而用A河水渗漏后的井水灌溉对土壤质量影响不大。
保墒与灌溉技术的集成是提高作物水分利用效率的有效途径,本研究旨在探索一种新的能同步提高天然降水和灌溉水利用效率的种植模式。试验将垄作栽培、覆盖保墒、补充灌溉、交替隔沟灌溉四个单项节水技术有效组合,形成春玉米组合种植模式,具体设计为,聚土垄作春玉米,在玉米水分亏缺时期以交替隔沟灌水方式补灌,以垄沟表面不同覆盖形式为处理的春玉米种植模式。试验结果表明,在玉米全生育期内各处理垄背、南沟、北沟三处土壤含水量始终存在差异,南沟、北沟土壤含水量在灌水期交替出现峰值;处理之间,0-40cm土层土壤含水量,垄覆膜沟覆秆处理(MG)>垄覆膜沟裸处理(ML)>垄覆秆沟覆秆处理(QG)>垄沟全裸处理(CK),60-100cm土层土壤含水量QG>CK>MG>ML;本试验所采用的组合节水种植模式能够发挥各单项节水技术的节水特性,并且有利于提高水资源利用效率。
采用变频器和PLC控制的恒压供水控制系统需要大量的设备投入以及编制复杂的程序,而且无法实现控制的自优化。详细介绍了基于LabVIEW设计的虚拟仪器(VI)模糊控制技术。设计简单,编程简洁,控制可靠,保证了恒压供水系统的稳定性,同时降低了成本,提高了节电率。
研究分析了我国滴灌产业发展现状及存在的问题,根据滴灌技术推广应用的亲身实践经验和体会,提出了滴灌产业持续发展的建议:1.对节水设备的购买和销售实行补贴;2.进一步完善节水灌溉建设项目管理体制;3.制定措施鼓励推广国产节水器材;4加大扶持力度,提高节水灌溉机械化现代化技术。5、制定鼓励国内节水灌溉企业集团化、资本化发展的优惠政策,增强在国际市场的竞争实力。
毕节地区是贵州省石漠化面积最大、分布最广、危害最重的地区之一,石漠化的危害之一就是水土流失,以色列土地贫瘠,国土总面积的45%是沙漠,且水资源极其贫乏,比贵州省发展农业的条件更为恶劣. 但以色列面对恶劣的自然环境,却实现了农业的高速、高度和可持续发展.其节水的成功经验是值得我们借鉴的。
目前,多数水网络集成化的研究都局限于独立水网络方面,但对于工业园区内多个工厂的网络的综合利用问题却鲜有涉及。针对这一问题提出了一种带有集中调度中心的水网络优化方案。它将不同网络中的水将通过一个调度中心统一回收再分配,同时该中心也可起到水再生回用的作用。为验证该方案,建立了非线性规划(NLP)模型,采用了数学优化技术和GAMS、LINGO等软件对算例问题进行了求解和分析。结果表明本文提出的方案能有效解决多个水网络集成优化的问题,有利于实现工业园区的总体经济利益最大化和对环境资源的保护。