准噶尔盆地南缘咸水资源丰富,尝试用高矿化度咸水补充灌溉耐盐性荒漠植物柽柳,对区域非常规水高效利用和荒漠植被恢复意义重大。通过5个矿化度梯度(13.2g/L、19.2g/L、23.2g/L、27.2g/L、31.2g/L)咸水灌溉试验,结果表明:高矿化度咸水对于柽柳的生长有明显的抑制,抑制程度与矿化度成正相关,但对于冠福却又有促进作用;叶盐含量随着矿化度的升高而升高,而地上部分的干鲜比随着矿化度的升高而降低;27.2g/L以上(包括27.2g/L)的咸水灌溉会致使柽柳提早结束生育期,但没有致死现象发生。为准噶尔盆地南缘咸水资源的高效利用和荒漠生态的恢复提供理论依据。
压力水头偏差率和滴头流量偏差率是评价微灌灌水质量的重要指标。在试验与地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型,利用该模型,分析了地下滴灌田间管网灌水质量对土壤物理特性差异的响应。结果表明,由于土壤物理特性对地下滴灌滴头流量的制约作用,致使地下滴灌田间管网压力水头与滴头流量偏差率比地表滴灌的要小,说明地下滴灌灌水质量优于地表滴灌;土壤质地、容重和初始含水率对田间管网灌水质量指标值的影响不显著,土质越重、土壤容重和初始含水率越大,田间管网压力水头与滴头流量偏差率越小,灌水质量越好。
以宁夏广泛分布的砂土为研究对象,试验研究了盐浓度、类型对膨润土-砂土复合防渗层抗渗性的作用效应,揭示了盐浓度、类型对膨润土-砂土复合土壤抗渗性的作用机理和作用规律,为含盐砂土防渗层设计、施工提供理论依据。试验研究表明:盐对膨润土-砂土复合土壤的抗渗性有明显的影响,随盐浓度的增加,土壤的抗渗性降低;盐溶液阳离子价位越高,土壤的抗渗性降低程度越大;混合溶液比单一溶液的作用效应高,即土壤的抗渗性降低程度大。
基于对黔中地区油菜水分与产量的关系和需水规律进行研究。结果表明,油菜水分与产量关系成二次抛物线关系,函数式y = -0.0058x2 + 2.18x - 39.153。在整个生育期中,花期和成熟期需水要求明显,旺长期需水强度明显比苗期要大,而苗期需水强度则相对较小。为制定贵州油菜节水高效灌溉制度,找出贵州地区油菜需水规律提供参考依据。
通过冬小麦联合施用FA早地龙和保水剂试验,分析了对土壤含水率、小麦产量及生长状况的影响。结果表明:联合使用旱地龙和保水剂增产增值效果非常明显,总体来看HB75(保水剂75kg/hm2,旱地龙1.5kg/hm2)和HB45(保水剂45/hm2,旱地龙1.5kg/hm2)处理效果最好。
对小流量工况下,利用数值计算的方法对泵的性能进行预测时误差偏大的原因进行了分析,提出了在小流量工况下对扬程和效率的修正方法,通过对MD40-6.3多级泵一级的叶轮与导叶内部流场的数值计算,根据小流量工况下的修正公式预测了该多级清水离心泵一级的能量特性曲线,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,在小流量工况点,误差比修正前明显减小。
发展适度灌溉的人工草地是荒漠草原地带生态恢复的重要途径。但是荒漠草原地带的灌溉水源十分紧张,灌溉方式往往比较粗放,灌溉水量、方式和时间结合不好往往会引起灰钙土土壤盐分向表层聚集而造成次生盐渍化。通过实地监测,对灌溉和未灌溉紫花苜蓿地灰钙土含水量和含盐量进行对比研究,评价荒漠草原灰钙土地带种植苜蓿的可行性。结果表明:在干旱灰钙土地带,每年2次的适度灌溉能满足苜蓿较好的生长需求,灌溉是有效的;灰钙土含水量和含盐量变化趋势大体一致,适度灌溉引起土壤含盐量在整个剖面有限的上升,不会引起次生盐渍化,对苜蓿生长不会造成影响。
以滴灌为条件设置不同水肥处理,分析不同氮磷钾施肥配比对灰枣果实中矿质元素含量的影响。结果表明:增施氮肥促进枣果对N、K元素的吸收和积累,施入量过高则抑制P元素的吸收;增施磷肥促进枣果对P、Ca元素的吸收和积累,施入量过高则抑制N、K、Mg元素的吸收;增施钾肥促进枣果对N、Zn、Mn元素的吸收和积累,而施入量过高则抑制P、K、Cu元素的吸收;土壤中氮、磷、钾肥过高都可降低枣果中矿质Fe的含量。
通过日光温室西红柿种植中地表滴灌和地下滴灌两种灌溉方式的试验比较,得出了日光温室西红柿生长耗水规律,结果表明,同等条件下,地表滴灌比地下滴灌产量高,水分生产效率高,地下滴灌更容易产生土体盐分积累。试验并得出了采用两种滴灌方式时比较合理的灌溉方案。
针对伊通河水体污染日益严重的现状,本文应用贝叶斯公式和正态分布的基本原理,建立了贝叶斯水质综合评价模型,以GB3838-2002为评价标准,选择伊通河流域的新立城水库、长春市区、农安县及靠山镇四处的监测断面三个年度的监测数据进行分析与综合评价。评价结果表明,新立城水库综合水质基本为Ⅰ、Ⅱ类,丰水期水质相对较差,且有逐渐污染的趋势;长春市区、农安县、靠山镇断面常年为Ⅴ类水,水质恶化严重。该方法具有综合性较强、大小样本均适用、计算方便快速的特点,适合推广使用。
为了提高金沟河流域枯水期水资源的利用效率,以流域灌溉效益最大为目标,建立需水量-灌溉效益数学模型,根据动态规划的原理和特点,利用软件Visial Basic编制计算程序对模型进行求解, 使得灌溉效益模型计算较为简单, 计算结果准确。通过计算与现状相比,金沟河流域三个灌区枯水期水资源得到了合理配置和利用,流域缺水量减少,灌溉总效益比以前显著增加。
以山西省某市1999~2009年城市用水量为因变量,该市城镇化水平和GDP为自变量,建立了城市用水量变化趋势面模型,比较了不同阶次趋势面模型的拟合程度,并绘制了趋势面和残差等值线图。经分析得出,该市城市用水量与城镇化水平、经济状况等因素密切相关,并可通过预测将来某年的城镇化水平和GDP,进而预测所研究年份的城市用水量。
采用单因子指数评价方法,分析了北部湾经济区南流江常乐和总江口监测断面2003-2009年的水质类别,结果显示,2006-2008年南流江常乐站的水质逐渐恶化,而位于下游的总江口河段水质稳定。南流江水质的主要污染因子是高锰酸盐指数、氨氮、溶解氧、五日生化需氧量、挥发酚、总磷和粪大肠菌群等。秩相关系数法计算结果表明,五日生化需氧量、挥发酚呈上升趋势。没有经过无害化处理直接排放的工业、生活污水、禽畜养殖排泄,以及化肥、农药等面源污染,是南流江水质恶化的主要影响因素。
将模糊数学原理引入到湿地水质评价中,建立适合双台河口湿地的评价体系。利用模糊综合评判方法,对2010年双台河口湿地水质进行综合评价。评价结果表明,从实验区、缓冲区到核心区,水体基本有逐渐转好的趋势,说明湿地对污染物具有一定的净化能力。实际监测数据与评价结果基本吻合,说明采用方法较为适当,分析结果具有较高的可信度,客观的反应了湿地水质的情况。
采用对应分析方法,以石头口门水库为研究区,选取36个时间点(2003.1-2005.12,共36个月)的水质观测数据,分析计算各个时间点内对水质影响较大的污染物。分析结果表明,对石头口门水库水质有明显影响的指标是总硬度、ph值、细菌总数和大肠杆菌。本次研究是首次将此方法运用到石头口门水库的水质评价中,而且选取的样品点为一个断面上的36个时间点,对于有效的监测该断面上水质的动态变化有很大的帮助。我们可以根据获得的实时数据利用此方法得到结果,在某个时间段内对影响水质的主要污染物采用相应的处理措施,使我们对水污染的处理更加高效。
利用小波分析方法对通榆地区1955-1999年降水资料进行分解与单支重构,得到低频序列和高频序列;对得到的子序列依据是否具有自回归条件异方差(ARCH)效应,建立自回归移动平均(ARMA)模型或者ARMA-GARCH模型。然后将上述各子序列所建模型进行线性叠加,得到年降水量的基于小波分析的ARMA-GARCH模型(W-A-G)。根据2000-2009年的降水资料检验模型,并与未考虑ARCH效应的基于小波分析的ARMA模型(W-A)作对比。结果表明:小波分析的6个子序列中,低频项(A5)不具有ARCH效应,高频项(D1-D5)具有明显ARCH效应;W-A-G模型检验的相对误差平均值为9.98%,平均绝对百分比误差(MAPE)值为0.0099,根均方差(RMSE)值为34.5928,符合水文预测标准且精度明显高于W-A模型(平均相对误差22.4%,MAPE= 0.1802,RMSE=83.33730),表明W-A-G模型是一种可行的方法。最后用所建W-A-G模型对通榆地区未来6年降水量进行预测,预测结果显示,通榆地区未来降水量呈下降趋势,干旱情况将持续发生,应做好抗旱准备。
为了推进灌区渠系建筑物的安全鉴定工作,提高鉴定工作的效率和质量,开发灌区渠系建筑物安全鉴定软件。以Visual Basic 作为开发工具,结合Access 数据库,应用面向对象的程序设计方法进行软件开发与设计。软件主要包括无损检测、安全鉴定、安全评估与分析等九个功能模块,其中安全鉴定模块采用专家评价法、模糊综合评价和会商法建立数学模型。软件功能强大、界面友好、操作方便,实现了渠系建筑物安全鉴定工作的标准化、程序化。
利用辽宁省1985-2008年粮食生产相关影响因子指标统计数据,采用灰色关联分析与人工神经网络相结合的方法进行粮食产量预测。通过灰色关联度分析对8个指标进行定量分析,依据关联度的大小确定了机耕面积、有效灌溉面积、农业机械总动力、化肥施用量、粮食作物占总播种面积比重和农林牧渔业从业人员为影响辽宁省粮食生产的主要影响因素,以这些主要影响因素作为模型输入,建立了基于灰色关联人工神经网络的辽宁省粮食产量预测模型。预测结果表明,最大预测误差为2.09%,平均误差仅为0.89,表明该模型具有较高的预测精度和稳定性,为粮食产量预测提供了一条新的途径。
建设节水型校园是推进水资源可持续发展的必然要求。从区域差异性出发,以浙江水利水电专科学校为例,探讨通过建立三级监管体系、参与型校园水文化,推广节水器具,进行水平衡远程监测,开发雨水收集系统等措施,提高用水效率,对推进富水区高校节水型校园建设具有一定借鉴意义。