介绍了在箱式超声波明渠流量计产品标准制定过程中，对测箱多声道测流原理的厘定和对测箱性能指标的确定、验证情况，要求标准中的性能指标必须要定量且可测可证实；提出了对工业化生产的测箱产品应进行检定，对工程化的测流装置作品应进行校准的建议，以及设计建造槽宽可调节的测试和检定用测槽的建议。

针对传统机械混肥装置效率低、混合不均及成本高等问题，研究设计了一种气动混合水肥装置，旨在优化混肥性能及降低成本并验证其优越性。通过构建气动混合水肥装置测试系统，探究分析了曝气孔偏置角度、曝气管布置形式、孔径与数量、水肥桶体积等关键参数对溶解时间与混匀时间的影响规律，并与机械混肥装置对比混肥性能、成本及能耗。研究表明，当曝气孔偏置角度为-45°、曝气管采用中间通气布置形式、孔径4 mm与孔数68孔、水肥桶体积为300 L时，装置性能最优，溶解时间与混匀时间分别缩短至62 s和78 s。与传统机械混肥装置相比，气动装置在溶解时间（缩短15.4%~25.9%）和混匀时间（缩短15.4%~25.9%）上均显著提升，且多桶配置下成本与能耗更低。气动混合技术可有效解决传统混肥装置效率低、能耗及成本高等问题，为水肥一体化提供了高效经济的新方案，具有很强的应用价值。

为揭示新型U形叠箱渡槽非均匀温度场演化机理，阐明连续刚构体系在温度梯度作用下的内力和应力特征，针对现行水工规范尚无明确关于渡槽结构温度梯度模式的指导意见，首先介绍了国内外关于桥梁结构的温度梯度模式及效应计算方法；其次以U形连续刚构渡槽为例，通过流固耦合瞬态热分析得到渡槽断面温度分布规律，拟合确定渡槽横竖向的温度梯度模式，并将其通过节点温度荷载方式作用于连续刚构渡槽实体有限元模型；最后与国内外桥梁设计规范下的温度效应值比较。研究表明：渡槽通水时的顶板、底板腹板温差变化均大于10 ℃，最大正温差约24 ℃，最小负温差约-10 ℃；拟合得到的渡槽温度梯度模式体现了温差引起的温度梯度非线性；正温度梯度下，箱式构造呈现内部受拉、外部受压的应力分布状态，最大正应力为2.59 MPa，出现在跨中截面底板内侧，负温度梯度下的截面应力分布与正温度梯度相反，最大正应力为2.89 MPa，出现在跨中截面顶板外侧；由新西兰规范得到的渡槽跨度方向的主拉、主压应力值最大，峰值分别达到6.1 MPa和12.0 MPa，渡槽温度模式下的主拉应力次之，峰值为4.3 MPa，位于跨中截面顶板内侧；负温度梯度下，渡槽温度模式下的主拉应力峰值出现在跨中截面底板外侧，数值为3.7 MPa，依次小于公路和新西兰规范计算值。渡槽温度模式下的主压应力值最大，峰值为3 MPa，出现在跨中和靠近边支点区域，在其他位置，主压应力计算值与公路规范计算值接近。

高效节水灌溉中需要使用大量的水泵机组，其安全稳定运行对保障灌溉系统的效益发挥具有重要作用。水泵机组的安全运维主要包括定期维护、事后维护和预测性维护，其中预测性维护不仅需要关键数据的实时监测，还需要适当的数学模型，对提高泵站运行效率和减少潜在运行风险具有重要意义。基于轴承状态与可测物理信号之间的高度关联性，分析了水泵机组轴承状态监测现状，提出一种基于多尺度时频分析方法的轴承状态智能监测实施方案。通过实时监测轴承振动、结构噪声和轴承温度，构建水泵机组轴承状态数学模型，综合分析水泵机组实时运行状态与历史监测数据，实现轴承状态故障预警和寿命评估，为水泵机组故障诊断和泵站能耗优化提供依据，有效提高泵站机组的运行安全性和可靠性。

水文监测与自动化技术交叉融合的趋势下，传统技术如阵列式雷达波测流装置虽曾占据一席之地，但其所展现的局限性已难以满足日益增长的精准度与智能化需求。为了克服传统测流技术的不足，提出了一种双轨自动化测流装置。该装置融合了物联网技术与自动化技术，摒弃了阵列式雷达波测流装置的传统模式，在渠道上方执行高精度的测流任务，实现了对流速、流量等关键参数的全面、一体化监测。双轨测量装置不仅显著提升了测流的精确度和工作效率，还具备了自主导航、智能避障以及数据远程传输等一系列先进功能。该文旨在深入探讨双轨测量装置的系统设计原理、关键技术突破以及其在流域监测领域的实际应用价值，旨在为水资源管理领域提供一种全新的、高效的技术解决方案，进一步推动该领域的科技进步与发展。

为了准确模拟三江平原水稻生长状态，基于随机森林算法和黑龙江省双鸭山、佳木斯市2021和2022年的344块试验田数据及8种植被指数完成对水稻拔节、开花期、分蘖茎数、叶龄、产量等关键生长变量的模拟，并通过特征归因方法分析建模数据的特征重要性。结果表明：①模型对拔节期、开花期、分蘖茎数和叶龄的模拟精度较高，决定系数（R2）达0.70~0.91，纳什-萨特克利夫效率系数（NSE）为0.62~0.91，相对均方根误差（RRMSE）为4.69%~9.89%。尽管产量模拟精度略低（R2=0.49，NSE=0.45，RRMSE=3.74%），但仍处于可接受的范围。②特征重要性分析结果表明，不同生长变量的关键影响数据存在显著差异。开花期受插秧时间影响最大，SAVI（土壤调节植被指数）、KBDI（基奇-拜拉姆干旱指数）和NDVI（归一化差异植被指数）是3种关键植被指数，其重要性分别为0.42、0.37和0.32；拔节期的主导数据为RVI（比值植被指数）、SAVI及插秧时间（重要性均超过0.9），NDVI、NDRBI（归一化差异红蓝植被指数）和KBDI的重要性也较高（0.72、0.63和0.52）；分蘖茎数与叶龄的关键数据类型相同，均为DVI（差值植被指数）、TVI（转换植被指数）和SAVI，且其重要性均超0.65；而产量预测中，NDRBI（1.0）、插秧时间（0.83）、TVI（0.65）和NDVI（0.63）为主要影响数据。随机森林模型可作为三江平原水稻生长模拟和数据特征重要性分析的有效工具，可以为稻田水肥精准管理及作物增产提供科学依据。

优化灌溉管理是促进农业高水效与保障设施作物高效优质生产的关键。研究旨在评估WOFOST模型对不同灌溉条件下温室番茄生长模拟的适用性，为温室番茄精准灌溉管理提供技术支持。试验设计3种灌溉处理：充分灌溉（W1，灌水下限为田间持水率Fc的70%）、轻度亏缺灌溉（W2，灌水下限为Fc的65%）和重度亏缺灌溉（W3，灌水下限为Fc的55%）。通过实测数据，结合NLOPT优化算法与Logistic函数，进行了不同灌溉模式下的模型参数优化，并通过EFAST方法对优化参数进行敏感性分析。结果表明，W1和W2组的本地化参数对充分灌溉和轻度亏缺灌溉地上部干物质量TAGP的拟合效果较优，R2介于0.90和0.91，NRMSE介于0.11和0.12，但对重度亏缺灌溉的TAGP模拟较差（R2<0.8，NRMSE>0.2）。对于果实干物质量TWSO的模拟，W1和W2本地化参数组对3种水分条件下的TWSO模拟精度均高（R2>0.8，NRMSE<0.2）；而W3的本地化参数组仅对重度亏缺灌溉的TWSO模拟较好（R2=0.95，NRMSE=0.08）。对叶面积指数LAI的模拟中，W1和W2本地化参数组可适用于自身情景的模拟（0.83<R2<0.93；0.09<NRMSE<0.16），而W3本地化参数组仅对自身的LAI模拟较佳（R2=0.85，NRMSE=0.15）。总的来说，不同水分处理下的本地化参数组可按不同灌溉需求模拟温室番茄生长过程，为智慧农业发展提供技术支撑。

参考作物蒸散量是农业气象干旱诊断和灌溉预报的重要参数。基于中国南方地区3个气象站观测数据，运用了GraphCast人工智能天气预报模型预报的气象因子和XGBoost算法对参考作物腾发量进行了1~10 d的ET ₀预报，并评估了GraphCast模型预报因子重要性。结果表明，GraphCast模型对于最高气温和最低气温的预报精度较高，且最高气温预报性能优于最低气温，相对湿度预报能力尚可，而风速预报能力较差。GraphCast模型预报ET ₀在3个站点MAE介于0.53~1.02 mm/d之间，使用XGBoost校正后下降至0.44~0.75 mm/d，偏差也有明显改善。缺乏太阳辐射预报能力是制约该模型精度进一步提高的最主要原因，其次是相对湿度和最高气温，u ₂尽管预报能力较差，但对ET ₀预报影响很小。

为探究黄淮海平原不同土壤层农业干旱特征差异及各类因素对干旱的影响，采用农业干旱严重指数（DSI）量化方法，分析了1959-2023年期间黄淮海平原浅层（0~28 cm）、中层（28~100 cm）和深层（100~289 cm）土壤的干旱时空变化特征，并利用随机森林模型分析气象因子（降水、气温、饱和水汽压差）、潜在蒸散发和地下水对农业干旱的重要性。结果表明：①不同土层DSI年际变化和季节变化趋势差异显著。浅层土壤DSI波动最剧烈，1985-1999年显著下降；中层DSI变化较平缓，1960、1962-1966年等时段干旱呈显著下降趋势：深层DSI呈显著上升趋势且2004年为突变年份。浅层土壤季节性波动影响最大，中层次之，深层影响最小。②多年平均的干旱空间分布呈“北重南轻、浅深递减”的分布格局。浅层土壤中旱面积占33.2%，重旱与特旱占比2.61%和1.7%；中层中旱占13.59%；深层中旱占7.58%。干旱频率随土层加深显著降低，浅层重旱年均发生1.16个月，深层降至0.37个月。③气温为各层主导因子，当月气温重要性分别为18.91%、51.91%、52.01%，中层和深层前一个月气温分别达40.59%和38.38%，表明干旱气温的变化具有滞后效应。浅层当月降水和潜在蒸散发重要性为15.05%和11.92%，随深度增加其重要性降至不足10%；地下水对深层影响相对提升，达到3.46%。

农业干旱作为直接影响作物生长的关键因素，其监测与评估依赖于精准的土壤水分数据。针对现有土壤水分产品在空间分辨率和估算精度方面的局限，以淮北平原为研究区，基于2015-2019年49个实测站点的逐日观测数据，采用原位验证与三重搭配分析（TCA）方法，对ERA5-Land、GLDAS_NOAH、MERRA-2和CLDAS四种主流再分析产品进行了系统评估。结果表明，CLDAS在4种产品中与实测数据的吻合度最高，相关系数R为0.75，ubRMSE最小，为0.032。基于此，融合再分析产品与实测数据，构建了基于随机森林与卷积神经网络融合模型（CNN-RF）的高精度土壤水分数据集（MSF-SSM）。该数据集在大多数站点表现出较高的一致性（ R>0.7）和较小的 B i a s（±0.02），显著优于现有土壤水分产品。基于MSF-SSM进一步构建了标准化土壤湿度指数（SSMI_1），揭示了2015-2019年间淮北平原农业干旱的时空演变特征及等级频率分布。研究发现，该区域大部分地区的SSMI_1呈下降趋势，土壤水分有所减少，干旱风险增大。淮北平原轻旱频发，重旱集中在中部地区，淮北平原东北部区域累计干旱发生频率较高，具有较高的干旱易发性。研究结果为农业干旱监测、气象服务与灾害风险管理提供了重要的数据支撑与技术参考，并为节水灌溉等水资源管理措施的优化提供了科学依据。

在全球气候变暖背景下，伊犁河谷作为中亚干旱区独特的“湿岛”，其干湿格局演变机制研究对区域生态安全和水资源管理具有重要科学意义。基于1961-2023年气象观测数据，采用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析和Hurst指数等方法，系统揭示了该区域气候要素的时空演变规律及未来趋势。结果表明：①区域气候呈现显著暖湿化倾向，年均气温与降水分别以0.42 ℃/10 a（p<0.01）和11.45 mm/10 a（p<0.01）速率递增，气候突变点分别发生于2000和1984年。②冬季水热增幅最为显著，其升温速率（0.53 ℃/10 a）与增湿幅度（3.78 mm/1 0a）均高于其他季节。③标准化降水蒸散指数（SPEI）揭示出微弱干旱化趋势（-0.09/10 a），且呈现冬季湿润化（+0.19/10 a）与夏季干旱化（-0.16/10 a）的季节性分异。④Hurst指数预测表明当前暖湿化趋势将持续，但水热平衡的不对称性可能加剧隐性干旱风险。研究揭示的 “表观暖湿化-潜在干旱化”悖论现象，为伊犁河谷地区水资源韧性管理提供了重要的科学依据。

为探究不同蓄雨型间歇灌溉制度对水稻增产、节水、控污及抗倒伏效果的影响，优选最佳蓄雨型间歇灌溉制度，采用测桶试验，基于2种间歇灌溉的灌水下限（轻度间歇SA和重度间歇HA），在不同生育期采用正交设计叠加不同梯度水层深度而形成雨后上限的水分管理方案，运用熵权TOPSIS法对各处理水稻在产量、节水、控污、抗倒伏4个方面的11项指标进行综合评价。结果表明，蓄雨型间歇灌溉对产量的影响呈现显著的条件依赖性，36个处理中17个增产（平均增产6.46%）、19个减产（平均减产12.91%）；实现节水与增产的协同是提升灌溉水利用效率的关键，相比之下，灌溉水利用效率最高的处理分别比传统淹灌和最低效率处理高46.67%和90.27%；蓄雨型间歇灌溉可帮助控制农业面源污染，36个蓄雨型间歇灌溉处理中有35个40 cm处的渗漏液总氮平均浓度低于淹灌处理；合理蓄雨型间歇灌溉可使水稻抗倒伏性较传统淹灌最多提升17.3%；返青期是调控雨后上限对水稻综合得分指数影响最大的阶段；灌溉用水在各生育期分配不合理时重度间歇HA的负面效应更明显，综合得分指数较低；重度间歇灌溉时控制返青期、分蘖前期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期的雨后上限为50、80、100、120、90 mm时最接近目标为高产、节水、控污及抗倒伏的理想结果。

为探究不同保水剂配施有机碳肥对烤烟生长发育和水分、肥料利用的影响，通过大田试验，以不施保水剂和有机碳肥为对照，设置T1：375 kg/hm²有机碳肥、T2：90 kg/hm²商用保水剂、T3：90 kg/hm²自制羧甲基纤维素钠复合保水剂（AM/CMC）、T4：90 kg/hm²自制腐殖酸钾复合保水剂（AM/HAK）、T5：375 kg/hm²有机碳肥+90 kg/hm²商用保水剂、T6：375 kg/hm²有机碳肥+90 kg/hm² AM/CMC保水剂和T7：375 kg/hm²有机碳肥+90 kg/hm² AM/HAK保水剂8个处理，考察不同处理对植烟植烟土壤养分、含水率、烤烟生长发育、肥料、水分利用率和烟叶品质的影响。结果表明， AM/HAK保水剂与有机碳肥配施（T7）处理效果最佳，在75 d时土壤含水率相较于CK和T5处理分别提高了18.52%和9.74%，土壤养分含量也显著高于CK和T5处理。AM/HAK保水剂与有机碳肥配施能够促进烤烟生长发育，烟株生物量较CK和T5处理均显著提高，并且能够显著提高烟叶净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度。烤后烟总糖、还原糖和钾较CK分别显著提高了34.13%、23.45%和32.65%，较T5处理分别显著提高了9.80%、6.25%、16.07%。水分利用率较CK和T5处理分别显著提高了44.32%和6.09%，N、P₂O₅、K₂O这3种肥料的利用率也显著高于CK和T5处理。综上所述，AM/HAK复合保水剂与有机碳肥配施可以促进烤烟生长发育，提高烟株水分、肥料利用率和烟叶品质。

盐碱胁迫是制约水稻生长发育与产量品质提升的主要非生物因子。作为世界第三大盐碱土分布国，中国亟需提升盐碱地水稻利用率以保障粮食安全。基于Web of Science核心合集与中国知网数据库（CNKI），借助CiteSpace与VOSviewer对2002-2023年相关研究进行文献计量分析，系统梳理水稻在盐碱胁迫下的研究进展与演变趋势。结果表明，全球该领域研究热度持续上升，中文机构贡献突出，研究重点由生长表型观察逐步向生理机制解析与分子调控延伸，热点聚焦于渗透调节、抗氧化系统与离子平衡机制。水稻对盐碱胁迫表现出生育期差异性响应，种子萌发阶段具一定耐受性，苗期敏感，生殖期胁迫则显著影响灌浆与品质形成。当前研究仍面临复合胁迫模拟不足、分子机制整合不充分与应用转化瓶颈等问题。未来应聚焦复合胁迫响应机制、生殖期关键过程调控与耐盐碱品种适应性评价，推动从基础研究向田间应用的高效转化，助力盐碱地稻作可持续发展。

探究潮汐流人工湿地系统在不同粒径和级配沸石基质条件下对氮素污染物的去除效果。开展12组垂直潜流人工湿地试验，设置6组平行装置。采用3种不同粒径（2~4 mm细粒径、4~8 mm中粒径、8~16 mm粗粒径）沸石作填料，以均质、正级配、反级配3种方式填充；设置4种进水方式，分两期运行，研究分析不同进水及填充方式对氮素污染物的去除效果及孔隙度等参数的变化规律。反级配填充的垂直潜流人工湿地，潮汐流和连续流对NH??-N的去除效果相近且均表现较好，其中，反级配且进水/闲置=2∶1的潮汐流对NH??-N的去除效果最佳，去除率可达98.14%，而在均质填充下，连续流对NH??-N的去除有显著优势。不同级配人工湿地对NH??-N去除效果排序为反级配≈正级配>均质；连续流对NO??-N的总体去除效果优于潮汐流模拟装置，反级配沸石基质连续流对NO??-N去除效果最佳，去除率最高为71.36%，不同级配下NO??-N的去除效果没有明显优劣，不同进水方式下NO??-N的去除效果为连续流>进水/闲置=2∶1>进水/闲置=1∶2 >进水/闲置=1∶1；进水/闲置=2∶1的潮汐进水方式在3种不同级配填充的人工湿地中均对TN有较好的去除效果，去除率整体优于连续流装置，但其余两种潮汐进水方式没有展现出明显优势，不同级配人工湿地对TN去除效果排序为反级配≈正级配>均质。此外，随着试验进行各组人工湿地装置的孔隙度均逐渐降低。

为了提高对农田墒情及养分的监测水平和利用效率，减少破坏性。以春玉米收割后翻耕的农田为研究对象，利用大疆M3M无人机采集研究区域高光谱数据，同步采集表层土样测定土壤含水率、土壤硝态氮、土壤铵态氮，探究无人机多光谱对春玉米秋收翻耕农田土壤水氮信息的适应性。通过对多光谱影像进行拼接、辐射校正、提取光谱反射率并对数据集进行分类，利用支持向量机回归、随机森林回归、偏最小二乘回归三种机器学习算法构建光谱指标-土壤指标的预测模型。结果表明，以土壤含水率为输入变量构建的模型精度较高，效果最好为随机森林回归模型，其建模集R ²为0.776，测试集R ²为0.661；而以土壤硝态氮、铵态氮为输入变量构建的模型精度均较低。该研究为无人机多光谱在秋耕农田水氮信息反演模型的选择提供了理论依据，并为实现农田智慧化提供了数据支撑。