以9805运种小麦为试验材料,比较了6种不同水肥耦合的节水灌溉方案对冬小麦的生育进程、田间耗水规律、土壤含水量变化、产量及其构成因素、水分利用效率及效益等方面的影响。结果表明,灌水越多的方案,小麦生育期越长(尤其灌浆~收获期越长),耗水量、耗水强度越大,施肥量增加,耗水强度略有下降;产量是“高水中肥”灌溉方案E>“中水高肥”B>“中水中肥”A>“中水低肥”C>“低水中肥”D>“零水零肥”F,灌水增多产量增大,相同灌水条件下,施肥越多,产量越高;水分利用效率是B>A、D>E>C>F;经济效益是B>E>A>C>D>F。节水灌溉方案B最适合晋南地区采用,其灌水处理为越冬水、拔节水、灌浆水,每次灌水600~750m3/hm2,底肥为555 kg/hm2,追肥为225 kg/hm2。
通过观测成层性结构土毛细水上升高度和蒸发,研究土层结构对毛细水上升高度和地下水蒸发的影响,并对这些影响因素进行机理分析。研究结果表明,如果毛细水能透过下部土层迁移到上层,毛细水上升高度则由上层土性质所决定;土壤中夹层厚度如果大于该夹层土毛细水所能上升的最大高度,毛细水不能透过夹层迁移到上部土层参与蒸发。
在新疆阿克苏地区温宿县核桃林场30m×60m(一根支管控制)的范围内,布置土壤水分监测点共计435个。利用地统计学方法,研究了核桃在滴灌条件下田间土壤含水率在空间上的变异规律,以便为核桃滴灌自动化灌溉系统中墒情监测传感器的合理布设及墒情预测提供理论依据。结果表明,滴灌条件下的采样幅度一定时,增大采样间距对土壤水分变异系数没有影响;各采样间距的土壤水分具有中等程度的空间相关性,且随着采样间距的增大,空间相关度变化不大,说明滴灌条件微尺度上的空间变异性受采样间距的影响不太显著;沿滴灌带方向的空间相关度明显大于垂直滴管带方向,即沿滴灌带方向由结构性因素引起的变异更大,具有强烈的空间带状结构。
通过对2007、2008年的实验数据进行分析,建立了以Logistic模型为基础,光合有效辐射积累(GDD)、有效积温(RDD)和作物水分利用累计量(WDD)为自变量,适用于亏缺灌溉条件下温室小型西瓜的干物质积累模型,并将模型模拟值与试验实测值进行相关性分析,结果表明,模型的拟合优度均在0.92以上,所建模型模拟效果良好。
与传统的淹灌模式相比,水稻节水灌溉模式在提高水分利用效率方面优势明显。以湖北省荆门市及广西自治区桂林市的气象资料为例,针对我国目前推广的主要水稻节水灌溉模式,选取降雨有效利用率、灌溉定额、灌水次数、排水量及渗漏量等指标,采用水量平衡方法进行灌溉制度推算,分析比较不同水稻节灌模式在不同雨后蓄水上限条件下的水分利用效率指标,比较不同水稻节水灌溉模式的优劣,以期为节水灌溉模式的评价和应用提供参考。
试验共设计2个处理和1个对照,分别将土壤水势控制在-10kPa~-20kPa和-40kPa~-60kPa,对照为自然条件。选取土壤水势、日最高温度、日平均温度、日温差几个因素,分析各因素与桃树茎干日最大收缩量(MDS)之间的相关关系。分析表明,3月份各因子与MDS变化之间相关性由高到低的顺序为:日温差>日最高温度>日平均温度>土壤水势;4月份为:日温差>日平均温度>日最高温度>土壤水势;5月份为:日最高温度>日平均温度>日温差>土壤水势。结果表明,在一定条件下,土壤水分不是影响桃树茎干日最大收缩量变化的主要因素,MDS不能准确反映土壤的干旱程度以及土壤水分对植物的有效性。因此,以MDS作为灌溉控制指标具有很大的局限性。
以乌梁素海沉积物中有机碳为研究对象,用统计学方法,分析其空间分布特征,同时估算了有机碳储量,从而为湖泊湿地生态系统碳循环提供了一定的信息。结果表明,有机碳含量垂直分布总体呈随沉积物深度的增加而降低的趋势,且以12 cm为界将沉积物分为两部分;水平分布总体呈现从湖中央向湖南北逐减的规律,有机碳平均含量为8.22~28.24 g?kg-1,均值为18.25 g?kg-1;有机碳密度为4.643 kgC?m-2,有机碳储量为1.36×109 kgC;乌梁素海沉积物中有机碳含量与总氮密切相关。
中子仪是目前广泛用于土壤水分动态监测的重要仪器。论文采用503DR型智能中子仪对科尔沁沙地坨甸相间地区的草甸地各试验点土壤水分进行测量,并用三点平滑原理对沙坨地进行了分层标定。结果表明,在科尔沁沙地的草甸地区通过分层标定法中子仪可以得到精确的标定,是掌握草甸地土壤水分动态变化的重要前提性工作。
为探究棉花灌水频次和灌溉定额对膜下滴灌棉花生长及产量的影响,进行了农艺性状监测、产量实测定实验。研究表明:在16次、12次、8次这三种灌水频次和四种灌溉定额(6000m3/hm2、 5250m3/hm2、 4500m3/hm2、 3750m3/hm2)的十二种组合下,高灌水频次(16次)时小灌溉定额(4500m3/hm2、 3750m3/hm2)的水分生产率较高;低灌水频次(8次)时大灌溉定额(6000m3/hm2、 5250m3/hm2)水分生产率较高;但是在灌水频次一定时随着灌溉定额的增加水分生产率是逐渐降低的。表明灌水频次和灌溉定额对棉花生长和产量影响是显著的 ,南疆棉花膜下滴灌条件下高频次(16次~12次)小灌溉定额(4500m3/hm2~3750m3/hm2)时为宜。
通过田间小区试验和数理分析方法研究了温室内在小管出流条件下茄子的耗水规律。研究中采用土壤体积含水率作为灌水控制指标,同时监测了茄子的长势、果实品质和产量等。初步结果表明:茄子的耗水规律为苗期平均日耗水强度0.9mm/天、开花着果期1.1mm/天、结果期为2.8mm/天,全生育期耗水量约为149mm。
通过室内不同浓度氯化钠溶液的水平一维入渗试验,分析了氯化钠溶液浓度对水平一维入渗的湿润锋、累积入渗量、土壤含水量和土壤氯离子含量的影响。结果表明:增大氯化钠溶液浓度,减小了湿润锋、累积入渗量和土壤含水量,但增大了土壤中氯离子含量。以上研究成果为微咸水合理灌溉提供理论依据。
分3种类型水源(抽水、自流、井水)的灌区,进行田间水利用系数的实测试验,得到壤土、粘土、沙土三种土壤质地,不同畦幅数范围条件下的灌水定额和田间水利用系数的经验关系式。利用此经验关系式,依据实地调查得到的不同灌区的畦幅数、灌水定额、土壤质地分布情况计算灌区的田间水利用系数值。分别从灌区、行政区、水资源分区、全省范围四个分区尺度计算并评价了田间水利用系数值。该研究结果可以为区域农业水利工程规划设计、农业水资源配置提供参考。
为了避免层次分析法中人的主观性对水质评价结果的影响,提出了层次分析法与模糊综合评价相结合的水质评价方法。利用层次分析法确定各评价指标的权重,采用模糊综合评价法进行水质评价。针对引起石头口门水库汇水流域水质恶化的主要因素,根据石头口门水库汇水流域的4个监测断面2001- 2007年的水质监测数据,结合层次分析法和MATLAB编程,应用模糊综合评价法对石头口门水库汇水流域4个监测断面的总氮、总磷、溶解氧、化学需氧量等9个指标进行了评价,评价结果表明:石头口门水库、饮马河(烟筒山)和岔路河(星星哨水库)总体属Ⅲ类水质,双阳河(新安),水质属Ⅴ类。应用模糊综合评价法进行水质评价是合理的,为日后石头口门水库治理方案的制定及确保长春市民饮水安全提供科学依据。
通过室内外试验,分析了膨润土自由膨胀体积、滤矢量、粘度与盐溶液浓度及阳离子化合价的关系,得出盐溶液浓度、化合价与膨润土自由膨胀体积呈负相关,与滤矢量、渗透系数呈正相关。0.01mol/l AlCl3使3试样滤矢量分别增加了291.9%、404.8%、367.3%;NaCl溶液对GCL渗透系数的影响最小,溶液浓度由0.01mol/l升高到0.25mol/l时,1#、2#、3#三种GCL的渗透系数分别增加了193.4倍、205.1倍、31.3倍。而CaCl2浓度由0.01mol/l增加到0.25mol/l时,3种GCL试样的渗透系数分别增加了3289.7倍、18461.6倍、357.9倍;GCL力学性能主要影响因素为紫外线照射及空气中氧化,其老化主要发生在第1年,1年后3试样第一峰值分别下降了2.10%、18.35%、24.13%;第二峰值下降了12.13%、-179.10%、24.04%。黄河水中阳离子使其自由膨胀体积减小,滤矢量增大,塑性粘度减小,3试样滤矢量分别增加了26.4%、16.7%、26.8%。对GCL的防渗性能也有一定影响,但影响较小,GCL在寒旱盐渍化地区仍能满足渠道防渗要求,在类似地区可用于渠道防渗。
综述草坪灌溉现状与存在问题,总结坡地草坪特点与管理缺陷,提出建立耕层渗灌系统,让灌溉水直接均匀进入草坪根层,有效解决坡地草坪灌溉不透、地表蒸发、空中漂移、肥水径流等方面的问题,提高了灌溉与施肥效率,也提高了草坪景观效果和固土护坡能力。
通过对水稻灌溉技术的研究,提出了一种由PLC开发的自动控制灌溉系统的设计思想,介绍了该系统的工作原理并给出了软、硬件设计方法,将其应用于水稻灌溉领域中,取得了较好的效果。实践证明该系统具有节水降耗、提高水稻质量与产量的优点,具有较高的研究价值。
供水系统具有时滞和非线性特性,仅利用常规PID控制控制不能使供水系统的性能指标满足要求。针对这一实际情况设计一种带有判断推理功能的专家型模糊控制器,同时针对被控对象的滞后特性及非线性,对模糊控制器的论域外围量化作了非线性处理,取得了较好的控制效果。
基于水环境系统的不确定性,以及数据信息的不足和不精确性,将沉积物环境背景值和污染物浓度表示为三角模糊数,建立沉积物生态风险的模糊评价模型。应用该模型,取河套地区沉积物为背景值,对乌梁素海沉积物中重金属污染及其生态风险进行分区分析。结果表明,研究区的底质生态环境均受到不同程度的污染,重金属的污染程度依次为Cu > Zn >As> Pb > Cr > Hg >Cd;潜在生态危害程度顺序是Hg > Cd > As > Cu > Pb > Cr>Zn。
节水型社区载体是节水型城市的重要单元,宁夏是我国第一个省级节水型社会试点省市,全面的节水必须从各单元载体开始。充分调研社区的用水特点,参考国内相关成果,初步制订了宁夏节水型社区建设及考核标准,为宁夏节水型社区建设提供指导。
贝叶斯网络是一种定性与定量分析相结合的不确定性推理方法,以图论的形式直观的表达了实例系统中变量间的不确定性关系,概率推理的结果能够使多个管理目标均达到最优。应用贝叶斯网络解决水环境管理中具有不确定性的多目标决策问题,通过对决策变量氮磷排放浓度的调控达到有效的改善水环境的目标。分析具体的水环境管理系统中变量间的相互关系,构建描述变量间不确定性关系的贝叶斯网络模型。并在多个水环境管理目标均达到最优的前提下进行概率推理,得到决策变量氮磷排放浓度取不同值时三个目标变量的概率分布情况。最终确定出氮排放浓度<2.49㎎/l、磷排放浓度<0.019㎎/l时可以使多个水环境管理目标均达到最优,得到了合理的水环境管理决策。
针对宁夏水资源紧缺的现状以及大中专校区节水水平受到学生人数、人均综合用水量、中水利用率、供水管网漏失率等影响的特点,探讨从生活节水、综合节水、教学节水、校园建设和校园环境五个方面构建节水型校区考核指标的原则、方法、体系构建及评价方法,并以宁夏水电技师学院为例验证了指标的设计水平。
虚拟水战略是现阶段水资源研究领域的新思路,以虚拟水理论为指导,计算分析河南省2008年主要农作物的虚拟水含量。结果显示:农作物产品的虚拟水总含量不仅与单位产品的虚拟水含量有关,还与作物的总产量有关;不同地区、不同农产品虚拟水含量之间存在着空间差异性,同一作物虚拟水含量空间差异性也较为明显。从而为河南省调整农业种植结构,提高河南省农业竞争力,以虚拟水战略缓解区域性用水紧张提供新的思路和方法。