当期目录

    2015年, 第3期 刊出日期:2015-03-15
      
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    试验研究
  • 周雪菲 庄文化 尹霄 李东旭 胡中科
    节水灌溉. 2015, (3):  1-4. 
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    为研究水钾耦合对油菜苗期光合特性的影响,采用紫色土盆栽试验,通过设置不同水分处理(田间持水量80%,60%,40%)和钾肥处理(1.0g/kg土,0.5g/kg土,0g/kg土),对油菜苗期的绿叶数、叶面积、叶绿素和光合作用值等指标进行分析,初步建立了油菜苗期光合作用水钾耦合模型。结果表明:灌水和施用钾肥均能促进油菜绿叶数增多及叶面积增长,高钾水平(1.0g/kg土)及适宜水分(土壤水分为田间持水量80%)处理组合效果最明显,且施钾效果大于灌水;在相同钾肥处理水平下,一定程度干旱能提高油菜叶绿素的累积量,钾肥的施用对叶绿素累积无显著作用,但在一定程度上能缓解干旱带来的不利影响;试验范围内,光合作用值随着灌水量增加而增加,随施钾量增加先减少后增加,水分的影响效应大于钾肥。
  • 劳东青 李发永
    节水灌溉. 2015, (3):  5-7. 
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    随着图像处理与分析技术的蓬勃发展,许多专家学者利用图像获取工具比人眼更精细的分辨能力,应用图像处理技术进行信息诊断研究。研究以温室大棚中的葡萄植株为研究对象,使用卡西欧ex-2750数码相机采集葡萄冠层叶片图像,并通过烘干法测量叶片样本的含水率,通过MATLAB计算叶片图像的灰度均值。通过对提取的15组葡萄叶片样本数据的多项式曲线拟合,建立了基于叶片图像灰度均值的叶片含水率估算模型,模型的确定系数R2高达0.7803。结果表明,利用叶片图像的灰度均值可以对葡萄叶片的含水率进行诊断。
  • 上官玉铎 吕谋超 宗洁 孙浩 杨慎骄
    节水灌溉. 2015, (3):  8-11. 
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    该文通过室内土柱入渗实验,对比了不同负水头高度条件下的土壤入渗规律,并采用了三种入渗模型分析了土壤水分入渗特点。实验结果表明,累积吸渗量与时间呈良好的幂函数关系,湿润锋与时间平方根间呈良好的线性关系,并且负水头高度减小,累积入渗量逐渐减小,湿润锋的推进速度减慢。累积入渗量与湿润锋推进距离呈良好的线性关系。利用Green-Ampt模型、Philip模型和Kostiakov公式对入渗率与入渗时间的关系进行拟合,得出Kostiakov公式能更准确地描述出入渗率与时间关系。
  • 邱照宁 江培福 肖娟 聂瑞
    节水灌溉. 2015, (3):  12-14. 
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    灌水器流量及制造偏差是评价微灌灌水质量的重要指标。本试验研究了微润管在0.5 m、1 m和2 m水头条件下的出流指标,以及在1 m和2 m水头条件下的制造偏差。结果表明:微润管出流存在诱导阶段,诱导时间约为21h,稳定后出流量明显增加,累积出流量与出流时间具有明显的正相关关系,时段出流量随时间沿着出流平均值上下波动;流态指数为0.81,表明微润管内压力对出水流量影响明显;微润管制造偏差系数均小于9%,属于优良等级。研究成果为微润灌溉工程规划、设计、施工提供基础依据。
  • 庄杨 卢健 缴锡云
    节水灌溉. 2015, (3):  15-17. 
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    针对黑龙港流域地下水位总体趋势持续下降的现象,结合沧州市南皮县棉田的原位试验,采用HYDRUS 1D模型进行数值模拟,分析不同地下水埋深条件下,地下水对棉花根系层的补给作用对灌溉制度的影响。结果表明,当全生育期地下水平均埋深为1.5m、2m时,地下水对棉花根系层的补给量相当于实验棉田0.5~1.5倍的灌水定额。由此制定3种(1.5m、2m、3m)地下水埋深条件下不同降水水平年的棉田灌溉制度:播前灌之后,50%水平年不再灌溉;75%水平年当地下水平均埋深为3m时,灌一次花铃水;85%水平年在地下水平均埋深为2m、3m时,各灌一次花铃水。地下水补给作用对棉花根系层土壤含水率存在着不可忽视的影响,特别是当地下水埋深不超过2m时制定棉田的灌溉制度应充分考虑地下水的补给作用。
  • 吕一甲 屈忠义
    节水灌溉. 2015, (3):  18-21. 
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    为了研究生物炭肥料对河套灌区耕层土壤肥力及含水率的影响,试验设置以当地常规施肥为对照(CK),分别采用与CK处理等养分(C3)、70%养分(C2)和40%养分(C1)的生物炭肥料处理,共计4个处理。结果表明:在有灌水的情况下,生物炭肥料对耕层土壤含水率提高显著。生物炭肥料的施用对耕层土壤有机质、速效磷及速效钾含量均有显著提高,而碱解氮含量随着生物炭肥施用量的增加有所下降,但未出现显著变化。试验结果初步表明,在河套灌区施用生物炭肥料,能够减少肥料投入,对增加耕层土壤肥力有着积极的作用。
  • 姬景红 李玉影 刘双全 佟玉欣
    节水灌溉. 2015, (3):  22-24. 
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    采用田间小区试验的方法,研究了雨养(对照)、覆膜、常规滴灌、覆膜常规滴灌、覆膜限量补灌等保墒及灌溉措施对玉米株高、叶面积、叶面积指数、产量和水分利用效率的影响。结果表明,覆膜及膜下滴灌使玉米生育期提前2-3天,增加生长前期株高,提高叶面积及叶面积指数,促进了玉米生长发育。与对照相比,覆膜、常规滴灌、覆膜常规滴灌和覆膜限量补灌玉米叶面积指数分别增加0.22、0.11、0.38和0.44;百粒重分别增加3.1g、2.6 g、5.1 g和5.5 g,增产率分别为6.7%、6.1%、12.7%和13.1%。覆膜、覆膜常规滴灌、覆膜限量补灌分别比对照提高水分利用效率0.57 kg/m3、0.83 kg/m3和1.23 kg/m3;提高水分生产效率0.23kg/m3、0.30 kg/m3和0.36 kg/m3。其中覆膜限量补灌在产量略有增加的基础上,灌溉水利用效率是常规滴灌和覆膜常规滴灌的2.7倍和2.5倍。因此,从农业节水和作物高产综合考虑,覆膜限量补灌是一种既节水又增产的最佳膜下滴灌措施。
  • 李丹 赵经华 马英杰
    节水灌溉. 2015, (3):  25-27. 
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    以核桃树为供试作物,研究不同灌水定额对核桃树叶面积指数的影响。试验在核桃树油脂转化期进行,分别采用滴灌和涌泉灌两种灌水方法,并设定3个灌水定额梯度(30mm,37.5mm,45mm),运用HemiView数字植物冠层分析系统对核桃树叶面积指数进行分析。结果表明:(1)滴灌条件下,核桃树灌水定额与叶面积指数无显著性差异。随着灌水定额的增加,核桃树的叶面积指数先增大后减小。(2)在相同的灌水定额条件下,与涌泉灌相比,滴灌下的叶面积指数更大。
  • 水环境与水资源
  • 刘嘉夫 刘嘉夫
    节水灌溉. 2015, (3):  28-30. 
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    摘要:本文针对西北村镇集雨窖水的水质特点,采用基于T-S模型的模糊神经网络对其进行评价分析。评价分析选用窖水水质指标中的CODMn、NH3-N和DO 三个水质指标为输入向量,建立了适用于集雨窖水水质评价的T-S模糊神经网络模型,该模型最大训练误差︱e︱≤0.0575,具有较强的泛化能力。在实例分析中,得出不同集雨面所收集的集雨窖水水质也不相同;降雨初期集雨窖水水质均为超Ⅴ类,随着时间的增长窖内水质有着明显的改善,但20天内,水质依旧较差且不稳定,需对集雨窖水进行相关处理后才可作为日常生活用水使用。
  • 张岩祥 肖长来 刘泓志 刘洪超 祁腾飞
    节水灌溉. 2015, (3):  31-34. 
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    摘要:模糊综合评价法基于模糊数学理论,引入隶属度这一概念,使水质评价结果更为客观。在传统的模糊综合评价法中,权重计算通常使用利用实测值除以所有等级水质标准值的平均值得到,为了提升评价结果的准确性,引入层次分析法对权重进行计算,并对两个评价结果进行比较。根据白城市2010年地下水水质资料,对白城市下辖5区县的TDS,总硬度,氨氮等7个指标进行评价,评价结果表明,白城市总体水质较好,部分地区水质略差,但经过处理后可恢复。
  • 秦宇 罗吉忠 姜国珍 张新华
    节水灌溉. 2015, (3):  35-37. 
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    水资源合理配置是解决水资源分配不均,缓解水资源供需矛盾,提高水资源利用效率的有效途径。然而由于缺乏实测径流资料,区域无法合理量化乃至分配水资源,造成缺乏与浪费并存的现象。为此,本文以都匀市为例,利用清水江下游黔南州下司水文站的实测资料构建了SWAT分布式水文模型,通过相关系数及纳西效率系数验证了模型的精度,得到了可用作水资源配置基础资料的都匀市境内各干支流长系列流量数据。通过量化水资源系统中各部门的供需并连接相关关系,建立了基于水量平衡的WEAP水资源配置模型,并预测了现状2010年至远景2030年的区域水资源供需平衡情况。结果表明:针对径流资料缺乏地区,应用水文模型模拟径流数据进行水资源配置的方法,能够定量分析不同供需情况下的水资源分配矛盾,可以为区域水资源管理及社会可持续发展规划提供指导。
  • 高亮
    节水灌溉. 2015, (3):  38-41. 
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    针对多水源、多用户的区域供水、需水特点,从经济效益、社会效益等角度出发构建区域多水源多用户水资源优化配置模型。以济宁市为研究实例,优化计算得出规划水平年2020年济宁市水资源优化配置不同保证率(P=50%,P=75%)的优化配置结果,根据优化配置结果对规划水平年2020年各用水户的不同保证率的供需水进行平衡分析。以期在充分利用水资源,满足需水要求下,寻求多水源与多用户之间最优的配水方案,实现区域综合效益最大化,促进区域可持续发展
  • 杨荣 杨昆 洪亮 杨扬
    节水灌溉. 2015, (3):  42-45. 
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    将遥感技术应用于水质监测能够较好地反映区域水质在空间和时间上的分布情况和变化,尤其适用于大范围水域的快速监测。本文使用HJ-1A卫星CCD1数据,以滇池为研究区,对滇池悬浮物、叶绿素a两个水质参数的遥感定量反演进行了研究。研究结果表明CCD1数据的2、3、4波段与滇池悬浮物浓度的相关性最好,构建悬浮物浓度反演模型的最佳波段组合为:(b2+b3)/(b2/b3);3、4波段与滇池叶绿素a浓度的相关性最好,构建叶绿素a浓度反演模型的最佳波段组合为:(b4-b3)/(b4+b3)。通过对遴选出来的波段组合进行趋势拟合分析,得到最适合滇池水质参数的反演模型。
  • 李坡 吴飞青 胡正峰 张科锋
    节水灌溉. 2015, (3):  46-51. 
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    定量研究水分在农田-植物系统中的循环和利用过程,是提出合理化农田水分管理措施的基础。本研究基于HYDRUS-1D模型,对三种典型土壤(砂性壤土,壤土,黏性壤土)的灌溉方式进行数值实验,模拟灌溉后及灌溉24小时之后的土壤剖面含水量变化和土壤表面的径流情况。结果表明,砂壤土在不产生径流的情况下,可以接受更大的灌溉速率进行灌溉,可以有更灵活的灌溉方式可供选择,灌溉入水量也比较多;壤土和黏壤土的灌溉方式选择单一;砂壤土中,最大灌溉深度为61 cm,壤土、黏壤土的最大灌溉深度分别为34 cm和18 cm。灌溉后及灌溉24小时之后的土壤剖面的湿润锋面变化明显,这就要求在对作物进行灌溉时应该考虑灌溉水在土壤中自身运动。本研究推算的不同类型土壤在不同条件下的需水量,为不同根深的作物选择合理灌溉方式提供参考,其结果具有一定的普遍意义。
  • 王艳阳 魏永霞
    节水灌溉. 2015, (3):  52-54. 
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    参考作物腾发量(ET0) 是计算作物需水量的关键, 是进行农田水分管理和灌溉预报的主要参数。但不同ET0 计算方法的结果存在明显差异。本文引进在稳健统计分析中的能力统计量Z比分数,对FAO56Penman-Monteith、Hargreaves-Samani、Irmark-Allen拟合和 Priestley-Taylor四种常用ET0计算方法在不同天气条件下的计算结果精度进行了对比分析。结果表明,Priestley-Taylor 与FAO56Penman-Monteith方法的计算结果在精度上具有较高的一致性,与有关文献结果相吻合,其中前者精度略佳。且Z比分数参数受极端值的影响较小,计算简便、适用性强,克服了常规方法公式繁杂、编程实现困难的缺点,说明Z比分数法能够更好地适用于ET0 计算方法的优选。研究结果可为农业水土工程领域有关参数计算与测定方法的优选提供借鉴。
  • 张敏 尹传宝 张翠英 王龙 刘自强
    节水灌溉. 2015, (3):  55-58. 
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    设计了一种以沉水植物菹草为核心的植物-微生物组合式生态沉床,用以修复处理地表富营养化水体。研究在一个周期(10d)的时间内,植物-微生物组合式生态沉床对富营养化水体中COD、NH4+-N、NO3--N及TP的去除效果。结果显示,在附加水力搅拌下,植物-微生物组合式生态沉床对富营养化水体COD去除速度较快,2天去除率即达到73%,到第6天去除率即可达到80%以上;对TP的去除率在6天后基本稳定为60%左右;对NH4+-N的去除率在2天后基本稳定在40-50%;NO3--N的去除率在6天后稳定在60%。可见,该组合沉床可以很好的吸收富营养化水体中的氮磷营养盐和COD,是处理和净化富营养化水体的有效方法。
  • 工程技术
  • 张娟娟 徐建新 黄修桥 李金山 韩启彪 李浩
    节水灌溉. 2015, (3):  59-61. 
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    摘 要:微灌是我国节水灌溉发展的重点技术。过滤器是微灌系统的关键设备之一,其性能的优劣直接影响灌溉系统运行的稳定性。本文对其研发现状进行了总结分析,介绍了微灌用叠片式过滤器的工作原理与特点,简述了我国叠片过滤器研发现状,对叠片过滤器在研制、应用中存在的问题做了进一步的阐述,并对叠片过滤器今后的发展趋势进行了探讨。文章对叠片过滤器的研究有一定的积极意义。
  • 甄晶博 吕宏兴 庞凯文 王露 王家琪
    节水灌溉. 2015, (3):  62-65. 
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    采用巴赞堰流公式计算流量的水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统通过渠道流量量测与控制试验,验证了其精准的测流功能和智能控制技术的可行性。为进一步提高该测控系统运行的效率和稳定性,减少运行能耗,对矩形薄壁堰堰流公式进行水力试验研究,通过分析堰上水头和流量关系,拟合出矩形薄壁堰流量计算公式。通过向该拟合公式引入修正系数λ=0.848,将测控系统测得的堰上水头数据值代入该拟合公式求得的流量值与电磁流量计测得流量值的差值的平均值为-0.004L/s,标准差为0.119,线性相关系数R2=0.9891。该拟合公式相对于巴赞堰流公式形式简单、参数较少、运算简便,同时也满足节水灌溉对精准测流的要求,更适用于水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统,对于在灌区推广和使用该测控系统具有重要的意义。
  • 王军涛 景明 程献国 张霞
    节水灌溉. 2015, (3):  66-68. 
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    黄河流域水资源短缺,为了精确配置好黄河水资源,需考虑引黄灌区用水需求时空变化特征。本文采用系统工程和软件工程的方法,结合RS、GIS、数据库技术以及灌区需水预测模型等,开发了基于GIS的引黄灌区用水需求预报系统,并选择人民胜利渠灌区为典型,利用该系统进行了灌区引黄需水量预测分析,得出灌区旬用水需求。同时,利用2011年灌区实际引黄水量与系统计算结果进行验证,二者的旬过程具有较好的一致性,年值相差为4.8%。系统对保障黄河水资源可持续利用和维持河流健康生命具有重要的现实意义。
  • 秦飞舟
    节水灌溉. 2015, (3):  69-72. 
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    本文介绍了一项自主研发的智能节水温室系统,主要论述上位机的设计开发。上位机通过RS232串口发送控制指令到下位机中,采集下位机控制的现场传感器数据,并通过串口将数据送到上位机。上位机可以设定土壤的温、湿度等墒情指标的阈值,下位机根据上位机预置阈值来控制卷帘、通风和水泵等设备的相应操作,实现了精准灌溉、节水、节能。
  • 工程管理
  • 赵新宇 费良军 朱绿丹
    节水灌溉. 2015, (3):  73-75. 
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    采用数理统计和时间序列法,分析青铜峡灌区引、退水的年内、年际变化以及长期变化趋势。结果表明,引、退水年内呈季节性变化,年际间上下波动,近期内呈下降趋势,年引水量和年退水量时间序列为年际间相互关联的非稳定时间序列。
  • 刘玉金 朱仲元 宋小园 陈海龙 韩永明 钟建华
    节水灌溉. 2015, (3):  76-80. 
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    本文以内蒙古赤峰市海日苏草原灌区为背景,针对灌区灌溉需水量最大的农作物水稻的灌溉水利用效率进行测量分析,在不同的基准年下,对海日苏草原灌区节水灌溉方式、灌溉发展状态以及节水工程的程度进行客观的分析评价,并得出结论:根据主成分得分确定节水灌溉投资、渠道衬砌率、水稻种植面积比等为灌溉水利用效率的正负影响因素,而自然因素的影响程度相对较小。建立了多元线性回归模型,开展灌溉水利用效率预测模型的研究,促进计划用水和节约用水。
  • 邹兵兵 魏永霞 王敏
    节水灌溉. 2015, (3):  81-84. 
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    摘 要:调亏灌溉作为一种行之有效的节水灌溉方式,对黑土区农业水资源的可持续高效利用具有重要意义。而调亏灌溉方案的优劣取决于它的综合效果,难以直观评价。本文以2013年在黑龙江省红星农场进行的玉米调亏灌溉技术效应的试验研究为基础,选取了8个评价指标,采用投影寻踪分类模型(PPC),利用基于实数编码的加速遗传算法(RAGA)优化其投影方向,根据投影函数值得到各评价指标对综合评价的贡献大小对不同调亏处理的各项指标进行排序。结果表明:苗期水分调亏程度为田间持水量60%的处理为最佳调亏灌溉方案,产量和水分利用效率比适宜调亏灌溉处理分别提高了2.11%和6.42%。研究结果可为黑土区玉米灌溉管理提供科学依据。