采用排水式蒸渗仪试验,研究了不同地下水埋深时,冬小麦需水量和地下水利用量的变化规律。结果表明,冬小麦生育期内地下水控制在1.0~1.5m以下,对减少冬小麦需水量最为有益;随着地下水埋深增加,地下水利用量和地下水利用系数显著减小;不同地下水埋深条件下冬小麦生育阶段日需水量变化规律表现基本一致,即越冬前较大,在越冬期最小,抽穗灌浆期达到最大,然后又减少。研究结果可为冬小麦节水灌溉制度的制定和高效灌溉管理提供参考。
对3种节水技术模式以生产上的常规灌溉模式为对照进行了技术优属度评价,为山前平原主流节水技术模式的推广应用提供理论依据。以模糊集理论和嫡一信息理论为指导,构建模糊综合评价墒一权数学模型,对节水技术模式进行评价。结果表明,太行山前平原冬小麦夏玉米节水技术模式从优到劣排序为:通用模式、简易模式、喷灌模式、传统模式(对照)。其中通用模式和简易模式两方案比较接近,较适宜在太行山前平原推广应用。
采用RNG k-ε紊流模型封闭时均雷诺方程,VOF方法追踪自由表面,对矩形渠道中两种不同收缩比(0.49、0.67)的半圆柱形量水槽进行三维数值模拟,得到量水槽全域内的流速分布规律 、水面线、过槽流量等水力参数,并与实测值、公式计算值进行对比,结果表明,模拟值与二者吻合度较好,从而证明所选紊流数学模型是合理可靠的,为半圆柱形量水槽的设计选型提供了新的方法和依据。
设计了一种发散式星形微管灌水器,并对其进行了自由出流水力性能试验研究。结果表明: 在测试压力范围内,星形微管灌水器流态指数在0.59~0.65之间,流量偏差系数均在0.09以内,灌水器制造偏差与压力变化无关。通过灌水器流态指数、制造偏差系数对总流量偏差系数的影响的分析表明:在进行水力设计时,选用流态指数大但制造偏差小的灌水器可以满足滴灌均匀度要求,设计的星形微管灌水器具有较高推广价值。
蓄流灌水器水头压力、管径、灌水器长度、孔径、孔数是影响滴灌灌水均匀度的重要参数。室内试验研究结果表明,低压条件下压力水头的变化对灌水均匀度的影响并不明显,只要管径选择适宜,降低压力并不会对灌水均匀度产生很大影响;灌水器管径的变化对灌水均匀度的影响较为明显,灌水均匀度随着管径的增大而增大,但当管径增大到一定程度后,灌水均匀度随管径增大反而呈现减小趋势;灌水均匀度随着灌水器长度的增大呈降低趋势;灌水器孔径越大,灌水均匀度越好;灌水均匀度随着灌水器孔数的增加反而减小。
基于浑善达克沙地人工牧草灌溉试验场观测的气象、叶片的蒸腾速率、叶面积指数、有效根系层深度、土壤含水率、土壤蒸发等数据,利用双作物系数法模拟计算了2004、2005年老芒麦的日作物需水量,经与实测的作物蒸腾和土壤蒸发数据对比分析,检验了需水量模拟值与实测值间的一致性,在此基础之上,讨论了老芒麦需水量与产量、光合作用与蒸腾速率、光合作用与根系层土壤含水率的关系,结果表明:对老芒麦来说,从抑制无效蒸腾角度实现节水最直接的方法应该是有效根系层的土壤水分保持在田间持水率的51% ~74%。
基于Navier-Stoke 方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC算法对一空间导叶式离心泵进行全流道三维湍流数值模拟,详细分析了导叶式长轴泵在设计工况下空间导叶内部的流场分布。结果表明, 流体途经叶轮和空间导叶之间的环形空间时产生较大的冲击损失;导叶叶片表面速度沿着流道呈现减小-增大-减小的趋势,而压力沿着流道呈现增大-减小-增大的趋势;计算结果和实验结果比较吻合,并结合有关知识对空间导叶的关键几何参数进行优化设计,研究结果对工程应用具有一定的参考价值。
以4种不同类型滴灌带为材料,在田间测定不同压力条件下滴灌带管末压力损耗变化和单孔出水量变化,以及不同压力、滴孔间距和管壁厚度对滴灌带灌水均匀度的影响。结果表明:随管入口压力增强,滴灌带压力损耗均增大,以D型滴灌带损耗最大;单孔流量随压力增强也增大,在相同压力条件下D型滴灌带单孔流量明显高于其它三种滴灌带;灌水均匀度随入口压力增强而升高,随滴孔间距增大先升高后降低,随管壁厚度增加而升高。4种滴灌带灌水均匀度以C型最高(Eu>98%),受入口压力变化影响小;B型居中,A型和D型较低;在生产实际中应根据田间实际情况,确定适宜的滴灌系统工作压力,选择适宜滴孔间距和管壁厚度的滴灌带,提高灌水均匀度,降低运行成本。
岩溶灌区水文特性分析中,要考虑岩溶区(覆盖岩溶区、裸露岩溶区)、非岩溶区的产汇流特点,以及岩溶区和非岩溶区之间的水分转化关系。由于受岩溶区多孔隙、地上地下双重空间结构基岩的水文系统的影响,以及人类活动和水管理措施的影响,岩溶灌区水分循环呈现复杂性和脆弱性的特点,对变化环境的响应十分显著。基于岩溶灌区水分循环特点,建立岩溶灌区分布式水文模型,将气候变化模型、人类活动参数化模型和分布式水文模型有机耦合,研究灌区水分循环对变化环境的响应过程,可为岩溶灌区水资源高效利用提供参考,制定农业节水、水资源调配应对策略。
针对以物理方法消除斥水性的土壤进行污水灌溉后,土壤斥水性是否会很快重新出现的问题,采用自来水和3种不同生活污水为水源,对这种土壤进行滴灌,在灌溉了4个月和8个月后分别进行了斥水性差异显著性分析。结果表明,土壤斥水性会在灌溉一定时间后重新出现,并且与灌溉的时长和水质的优劣呈显著正相关。
对天然河川径流数量的评价是水资源评价的基础,随着社会的发展进步,人类活动对天然河川径流量的一致性影响也加大,对径流量的一致性进行分析是进行地表水资源评价的首要任务,其准确性将直接影响到水资源工程的合理规划和水资源的合理利用。但还原计算中,有些项目还原困难、精度不高及成果使用不方便、不符合实际等问题,因此很有必要对径流系列的还原方法进行探讨,以获得科学合理的径流系列资料。本文对河道径流的还原计算方法进行了简单论述,在实际工作中对还原计算中存在的有关问题进行了分析,并提出了“向后还原”问题的看法。
通过田间试验探讨了滴灌施肥、喷水带灌溉加人工撒肥、常规灌溉施肥三种水肥管理方式对香蕉生长及水肥利用的影响,并对三种灌溉施肥方式下的经济效益进行比较。结果表明:与常规灌溉施肥及喷水带灌溉加人工施肥方式相比,通过滴灌施肥系统进行灌溉和施肥能显著促进香蕉生长发育,增加香蕉各部分生物干重,增加一级根数量,促进香蕉集中抽蕾,增大香蕉果指长、果指围,香蕉产量增加值达到29.37%;在滴灌施肥下有利于氮、钾等养分的平衡供应,提高养分的利用效率;滴灌施肥和喷水带灌溉加人工撒肥两种灌溉施肥方式均有利于节省肥料、人工等生产成本,而滴灌施肥条件下所取得的经济效益更显著。研究结果将为滴灌施肥技术在香蕉生产上的应用提供理论依据。
城市生态环境质量评价对指导城市规划建设,保持城市生态系统的良性循环具有重要意义。首先分析了国内先进的指标体系和评价标准,建立了郑州市生态环境质量指标体系,并构建层次分析模型和城市生态环境适宜度指数模型,对郑州市生态环境质量进行综合评价,最后提出了提高郑州市生态环境质量的主要措施。研究成果对城市生态环境质量评价具有重要参考价值。
通过室内模型实验研究了圆头活动堰量水特性,包括圆头活动堰的流量系数、流量系数与水头/堰长(H/L)的关系、圆头活动堰的淹没度限值和量水精度等,并对圆头活动堰的最优堰板长度进行了确定。
从化学工业园用水现状和循环经济理念出发,探讨化学工业园区水资源循环利用的理论和技术。以"减量化、再利用、再循环(即3R)"为原则,利用企业污水预处理、污水厂集中处理、中水回用和梯级利用以及构建人工湿地生态工程实现园区污水零排放,形成一种可复制的水循环模式,同时以天津某化学工业园区为例,提出了高效水资源循环模式的具体途径和措施。
随着更加完善而复杂的灌溉制度优化模型被提出,对模型进行优化求解的方法成为研究热点。本文提出了应用模拟退火算法求解灌溉制度优化模型,通过实例应用来探讨该算法在模型求解过程中的特点和效果。结果表明,该算法所求目标函数值可以逼近全局,适用于最优灌溉制度优化模型的求解。尽管如此,但是该算法仍存在所求目标函数值不稳定的缺陷,需经多次计算再选最优,因此模拟退火算法仍有待改进。
利用作物光谱反射率进行作物水分实时监测和快速诊断是目前遥感技术在农业中应用的研究热点之一,根据20世纪70年代以来的大量国内外文献,综述了利用光谱反射特性诊断作物水分状况的研究进展,阐明了从光谱反射特性诊断作物水分状况方法的优势,指出了此项研究存在的问题,并对其今后研究方向和发展趋势进行了展望。
基于突变理论,利用初始模糊隶属函数和突变级数,将突变理论与模糊分析结合起来,对膜下滴灌灌溉模式进行多层目标分解,根据归一公式进行计算,得出灌溉模式的总突变级数值, 实现了对膜下滴灌多种灌溉模式的评价。将该模型应用于新疆的棉田试验中,对9 种灌溉模式进行了评价。与传统评判方法相比,避免了由于主观原因造成的误差,评价结果客观准确、方法简单,为节水灌溉评价提供了新途径。
云南省地处祖国西南边陲,地形地貌复杂,气候类型多样,各地水资源条件、人口分布、经济社会发展、水资源开发利用、节水水平、用水习惯等差异较大,对节水工作的要求和发展重点也各不相同。本文根据云南省各区域经济社会发展水平和水资源特点,将云南省节水型社会建设划分为滇中地区、南部地区和北部地区,在各区域节水现状分析的基础上,提出了各片区的节水目标、节水工作重点和发展方向。
从甘肃省各大中型灌区的现状出发,分析了农田灌溉工程规划建设的问题;已建灌区工程设施存在的问题;灌区管理中存在的问题.提出了甘肃省发展农田灌溉的指导思想和原则,发展任务和目标.