基于高斯平滑法对2002年8月-2010年6月共计95个月的GRACE RL04数据反演得到云南省水储量数据,结合云南省122个气象台站的月降水、月气温资料,利用趋势分析方法研究了云南省近7年来的水储量时空变化特征。结果表明,水储量的月变幅变化过程与降水的月变化过程具有一致性,从水储量变幅可以反映出云南省2010年特大干旱事件和2005年比较严重的初夏干旱事件。云南省西北部近7年来降水减少,气温升高使得蒸散发量增加,导致该区域的水储量呈减少趋势,但是东南部受降水增加以及人类蓄水等工程的影响,水储量呈增加趋势。同一区域水储量的年内变化趋势在不同季节有所差异,除夏季有效降水量变化趋势与水储量变化趋势不一致之外,其他季节的水储量与有效降水变化趋势一致。
采用M-K突变检测法和小波分析法对白龙江流域近40a来气候变化特征进行分析,结果表明:白龙江流域气温变化80年代之前趋势不明显,80年代至90年代之间波动明显,呈下降趋势,90年代中后期气温年际变化呈显著上升趋势;降水量年际变化90年代中期之前上下波动趋势不显著,90年代中期以后呈下降趋势,流域气候趋于暖干化。上游气温年际变化存在7a、27a和4a尺度的周期变化,中下游武都和文县均以17a为主要周期;上游降水变化以7a和4a为第一、第二主周期,中下游的武都、文县则以25a、9a和4a为第一、第二和第三主周期。并且据相关分析得出降水量与径流量呈正相关关系,而气温与径流量呈负相关关系。
基于垂向混合产流模型的结构特征选择不同地区加以应用比较,率定了模型在西北干旱半干旱地区的参数,在此基础之上进行了洪水模拟计算,分析对比了模型在不同地区的应用和洪水模拟结果不合格的原因。并通过双源蒸发分时间计算和格林—安普特下渗公式的应用计算,使模型在北方干旱地区和南方湿润地区也具有一定的适应性、成熟性和有效性。
在水资源缺乏状况下,通过降水模拟对比试验,分析宁夏各压砂地类型在不同自然降水水平下的生产力及主要障碍因子对产量影响度。研究表明,西瓜自然降水生产力大小排序依次为丰水年>平水年>枯水年,新砂地>中砂地>老砂地;障碍因子影响程度为水文条件>压砂类型>肥力水平,为当地压砂地西瓜生产提供科学指导依据。
选取了“水资源禀赋条件”、“水资源开发利用程度”、“经济社会协调”、“生态环境协调”的21个指标构建了宁夏水资源可持续利用评价指标体系,将熵值法与物元模型相结合,对宁夏建设节水型社会以来的2005-2009年的水资源可持续利用状况进行评价,并根据规划资料对2015年的水资源可持续利用状况进行预测,并与模糊AHP法进行比较,评价结果合理,其结论能为宁夏的水资源利用提供指导和依据。
利用云南省124个国家气象站1961至2010年的月降水量资料,运用倾向率分析和EOF分析方法,研究了云南最近50年来降水量变化的基本特征。通过倾向率变化分析表明,云南冬季降水量倾向率呈东部和北部为正,西南部为负的分布趋势,变化幅度在四个季节中最小。春季大部地区降水量呈增加的趋势,增加的幅度西部地区大于中东部地区。夏季全省大部倾向率均为负,但倾向率数值各地差异较大。秋季云南西北部降水量有增加而东南部降水量减少的趋势。EOF分析表明,第1主分量序列可表征云南年降水量变化趋势,1999和2001年是近50年云南降水量最多年份,2009年是最少的年份。近50年来第1主分量波动下降,表明云南年降水量呈减少趋势。第2特征向量在云南西北部为负,东南部为正,对应的第2主分量也呈波动下降的趋势变化,表明近50年来云南西北部降水增加、东南部降水量减少,这与云南秋季降水量的变化特征相符。
松花江下游干流段地区内地表水与地下水转化频繁,关系复杂。因此开展松花江下游干流段地表水与地下水转化关系的研究对于建立松花江下游干流段内的水循环模式和指导区内水资源的可持续开发利用有重要的实际价值。利用地表水水量平衡法和地下水水量均衡法,在充分分析松花江下游干流段地区的地质、水文地质条件的基础上,通过对地表水的蒸发量、开采量、补给量和排泄量以及地下水的补给量和排泄量的计算,研究了地表水与地下水的转化关系。
水力特性是衡量灌溉设备灌溉质量的重要技术指标。本文在参照微喷带水力特性检测方法的基础上,从流量变异系数,流量压力关系,水量分布均匀系数等角度对新型压片式微喷带水力特性进行试验研究,从而为压片式微喷带的推广利用提供理论基础。试验结果表明:压边热合和打孔工艺可以保证压片式微喷带产品质量均一;压片式微喷带流量变异系数较小,低于5%,流量变异系数随着压力的增大先减小后增大;压力和流量之间具有良好的幂函数关系;水量分布均匀系数在50%~62%之间变化,与市场上普通微喷带相比,处于中等以上水平,工作压力的增加可以提高水量分布均匀度。
试验以新疆大面积露地栽培种植的厚皮甜瓜品种金龙为试验材料,通过在甜瓜生长各个生育期设置不同的灌水下限,研究灌水下限指标对产量、水分利用效率、商品率和品质等影响。结果表明:当苗期灌水下限为60% 、开花坐果期75% ,果实膨大期80% ,成熟期65% 时,甜瓜产量、水分生产效率和商品率均较高,且有利于增加单瓜重,提高可溶性固形物含量,其他各项品质指标也均在平均值以上。研究成果将为甜瓜露地膜下滴灌优质高产栽培灌溉制度的制定提供理论依据,为膜下滴灌技术在甜瓜露地栽培上应用和推广提供技术支撑。
为探究1膜1管4行和1膜2管4行对滴灌棉田土壤水盐运移规律的影响,进行了滴灌棉田田间取土测定含水率和含盐量的实验。研究表明:在(16次、12次)这两种灌水频次、四种灌溉定额(6000m3/hm2、 5250m3/hm2、 4500m3/hm2、 3750m3/hm2)和两种滴灌带布设方式(1膜1管4行和1膜2管4行)的十六种组合下,1膜1管4行在滴管带下方有一个淡化区,1膜2管4行在滴管带下方有两个淡化区,淡化区成椭球型;通过对两种滴管带的布设方式的积盐区位置的分析发现: 1膜2管4行更有益于棉花生长,灌溉水利用系数1膜2管4行较1膜1管4行高,减少了灌水时间,提高了灌水效率,减少了深层渗漏水量。
在水闸的设计中,对不能满足承载力要求的软弱地基,大都采用工程桩进行基础处理,工程桩类型的选择十分重要,本文结合工程实例和相关试验,根据工程地质特点,将较为常用的端承摩擦桩和摩擦桩进行对比分析,以求在设计中选择技术可行、经济合理及安全可靠的桩基处理方案。
在农业灾害研究,农田灌溉估算,作物栽培指导等实际应用中都需要测算叶面积.通过MATLAB程序对数码相机拍摄的毛豆叶片照片进行处理,计算得出叶长,叶宽和叶面积,并分别对叶面积与长乘宽、叶面积与长的平方的关系进行拟合,发现叶面积与长乘宽的拟合方程精度较高。研究了叶片指标的统计分布规律,并采用K-s检验法对可能的分布进行了检验,结果发现对数正态分布和Gamma分布较为符合叶片指标的实际分布。本文给出了毛豆的叶面积的实际测量方法,并为叶面积的研究和应用提供了理论依据。
河北省黑龙港流域素有“华北干槽”之称,是华北平原历史上受旱、涝、碱害最重的地区,长期贫困缺粮。针对华北平原黑龙港流域棉花,研究了膜沟栽培、覆膜平播及不覆膜平播3种栽培方式对棉花腾发量、产量及水分利用效率的影响。通过分析在中科院南皮生态农业试验站开展的覆膜棉花耗水试验数据,得到膜沟栽培、覆膜平播及不覆膜平播3种栽培方式下的棉花腾发量、产量及水分利用效率。结果表明,膜沟栽培、覆膜平播栽培与不覆膜平播栽培棉花相比,不仅皮棉产量较高,且其水分利用效率也较高。
基于棉花种植中普遍存在中期旺长问题,本文通过在棉花生育期进行生态调控滴灌,从生长和产量方面分析得出:调控滴灌下棉花叶面积增长在全生育期均低于常规滴灌,在铃期出现叶片生长减慢的趋势;调控滴灌下棉花株高增长在蕾期末期和初花期开始低于常规滴灌处理,在前期差别不大;调控滴灌下棉花产量受灌溉量的影响较大,RADI-Ⅱ较常规滴灌节水9%,同时增产1%,RADI-Ⅲ与CDI灌水量相同,同时增产4.6%。综上,调控滴灌利于控制棉花种植中的旺长问题,并在节水的同时保持棉花的产量不降低。
综合起来,已有的堤防渗流控制研究主要集中在三个方面: (1) 垂直防渗技术的研究,探讨了悬挂式、半封闭式、全封闭式三种结构型式的防渗墙的防渗效果,影响防渗效果的主要因素;(2) 水平压盖技术的研究,主要分析了压盖宽度、厚度的确定问题;(3) 减压井技术的研究,探讨了减压井淤堵的原因及修复方法等问题。根据这三种堤防渗流控制措施对研究成果进行划分,作了系统的归纳和介绍,并对各类研究成果的合理性及应用情况进行了评价。最后,展望了堤防渗流控制研究的前景和发展方向。
量水槽在灌区管理中有重要作用,可有效促进灌区节水灌溉的发展。在对我国量水槽研究概况进行总结的基础上,指出了量水槽研究的发展趋势,认为量水槽以后的研究可集中在新型量水槽的推广和数值模拟方法的尝试等。建议研究单位通过交流合作进行量水槽适应性分析,确定不同量水槽的应用区域,以更好的为灌区服务。
为了科学、合理的做好盐渍土条件下的棉花出苗预测工作,以便为当地农业生产提供一定借鉴。以新疆巴音郭楞蒙古自治州为例,利用所采集土样中的盐分离子数据以及Binary Logistic模型,模拟不同盐分离子组成时棉花出苗情况,结果表明:当利用Binary Logistic模型对棉花出苗进行模拟时,模型通过了-2对数似然值检验,并且对测试样本有67.9%的模拟准确性。该研究结果为科学、合理预测棉花出苗情况提供了一定的参考。
灌水器标准是微灌产品标准中最重要的标准之一,现有七个囯家、行业标准并存,其中有的标准己过时、重复,有的存在诸多缺陷,过时的行业标准应废除,旧的国家标准应修定或重新制定,本文对此进行了对比分析。方法:对七个标准的检捡项目列表进行对比、并对标准的优缺点进行了详细分析;结果:提出了废除、制定国家、行业标准的建议和修定标准的具体内容。
分析了上海市水资源现状和特点,阐述了节水型社会建设的内涵和重要意义,从节水综合管理体系、节水经济结构体系、节水工程技术体系和节水行为规范体系四个方面总结了上海市节水型社会建设的主要做法和总体成果,并对上海市节水型社会面临的新形势和新要求进行了分析,提出了今后节水型社会建设的发展方向和重点。
针对灌溉制度优化设计问题,以灌溉-产量灌溉制度模型为目标函数,随机生成灌溉制度,采用混合蛙跳算法对其进行优化,得到了最优灌溉制度。实例验证表明,混合蛙跳算法应用于灌溉制度寻优切实、可行,为灌溉制度寻优提供了一种新的方法。
为了了解未来几年中国节水灌溉面积的发展趋势,需要建立节水灌溉面积的预测模型。在对2000年至2010年间中国节水灌溉面积的统计数据进行归一化处理的基础上,采用支持向量机算法建立了回归预测模型。其中,2000-2009年的数据为训练样本,2010年的数据为检验样本。仿真预测与实际预测的结果表明该预测模型在所有预测样本点的相对误差的绝对平均值仅为0.14%,能满足对节水灌溉面积进行预测的需要。采用该模型对中国未来五年的节水灌溉面积进行了预测,指出了中国节水灌溉面积在“十二五”期间有加速增长的趋势。该研究结论对于了解未来中国节水灌溉的发展状况和制定相关规划具有重要的参考价值。