当期目录

    2019年, 第6期 刊出日期:2019-06-15
      
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    试验研究
  • 江晓东 华梦飞 胡凝 杨沈斌 郭建茂
    节水灌溉. 2019, (6):  1-5. 
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    为了研究灌溉对水稻高温热害的防御效果,在南京以两优培九为研究对象,在抽穗期高温热害发生期间采用2种灌溉处理(T1,田间无水层覆盖;T2,田间保持10cm水层)进行了田间试验,测定了稻田土壤和冠层温度,计算了稻田能量平衡各分量日变化。结果表明:在白天,T2处理可以降低水稻冠层的日最高气温、平均气温和稻田土壤温度,延后土温最大值出现时间1h。灌溉主要影响了稻田的显热通量(H)和潜热通量(LE)交换,从而使冠层气温出现差异。T2处理LE/Rn比T1高9.71%,H/Rn 比T1低31.87%,表明水层覆盖下稻田潜热交换增加,显热交换降低,有利于田间蒸散散热,使冠层气温和土壤温度上升较T1缓慢。田间水层覆盖缓解了水稻抽穗期高温热害的危害。
  • 赵海青 吴普特 朱德兰 张凯 冯英俊 谭志翔
    节水灌溉. 2019, (6):  6-9. 
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    针对卷盘式喷灌机配备中高压大流量喷枪导致的能源消耗问题,本文基于HY50叶轮式喷枪在低压条件下的移动水量分布特性,将两个HY50叶轮式喷枪水量分布曲线以12m喷枪间距进行组合叠加,使其在较低工作压力下喷洒,但不降低喷洒宽度,以达到降低能耗、提高生产效率的目的。研究发现,随着工作压力的增加,双喷枪喷洒幅宽、喷灌水深均随之增加,同时,双喷枪移动水量分布形式逐渐趋向 “三角形”,有利于多喷枪组合喷洒;并对12 m低压双喷枪在0.15、0.25 MPa工作压力下的水力性能进行了田间试验,12 m双喷枪的田间试验结果与计算值最大偏差不大于11.62%。双喷枪基本达到了降压不降喷洒域的目的,对于低压喷灌设备的研究具有一定参考意义。
  • 郭飞 高 磊 马娟娟
    节水灌溉. 2019, (6):  10-13. 
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    为了研究矮砧苹果树根系吸水深度,利用氢氧稳定同位素技术,测定了7年生矮砧苹果树在萌芽花期、新梢旺长期和果实膨大期不同深度土壤水的稳定同位素值,并应用IsoSource多元线性模型分析水源的水分贡献率。结果表明:矮砧苹果树在萌芽花期主要利用0-20cm(59.5%)处的土壤水;在新梢旺长期6月主要吸水深度为0-20cm(42.9%)和20-40cm(11.1%);新梢旺长期7月根系的主要吸水深度为0-20cm(24.3%)和20-40cm(29.1%);果实膨大期8月为0-20cm(23.6%)、20-40cm(37.1%)和40-60cm(11.6%);果实膨大期9月为0-20cm(26.3%)、20-40cm(27.3%)和40-60cm(13.8%)。
  • 黄泽军, 黄兴法, 张洲笔
    节水灌溉. 2019, (6):  14-17. 
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    为了探究适合我国西北地区畦灌春小麦入畦单宽流量,于2017年3-7月在甘肃省民勤县开展大田试验。试验分析了3种入畦单宽流量(Q1、Q2、Q3分别为4.0、3.0、2.0 L?(m?s)-1)的耗水规律、株高、干物质、产量及水分利用效率等指标。结果表明,各处理春小麦的日均耗水量呈现先增长后减小的趋势,Q2处理的灌水均匀度和施肥均匀性均高于Q1和Q3处理。3种处理的产量构成因素的差异不明显。Q2处理的产量和水分利用效率均高于Q1、Q3处理,且后2种处理间差异不显著,Q2产量达10180.1 kg/hm2,比Q3增产15%。综合比较Q1、Q2、Q3处理,Q2处理是最有利于增产的处理。该试验结果可作为民勤及类似环境条件地区畦灌春小麦适宜的入畦单宽流量参数。
  • 丁林 王文娟
    节水灌溉. 2019, (6):  18-21. 
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    结合地膜秸秆“二元覆盖”技术的增温保墒、肥田改土特点,分析了不同覆盖方式对玉米出苗率、株高、叶面积、干物质积累及分配等指标的影响。研究结果表明:覆膜或复合覆盖可提高玉米出苗率,播种后可提高地温,保水性能较好。覆膜或复合覆盖玉米前期生长发育较快,其株高、叶面积、干物质增长速率均大于麦秸覆盖和无覆盖处理。覆膜或复合覆盖玉米穗干物质比例均高于麦秸覆盖及无覆盖处理,在适宜的复合覆盖处理下(SFH4)可提高玉米干物质在穗的分配比例,可使光合产物充分转移到籽粒中,达到了调控玉米干物质形成、改善土壤的目的。
  • 陈建琦 申丽霞 王银花 梁鹏
    节水灌溉. 2019, (6):  22-24. 
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    为了探究微润交替灌溉前提下不同交替周期对大棚辣椒生长发育的影响,该试验在1 m压力水头前提下,设置4 d交替周期(A处理)、8 d交替周期(B处理)、持续不间断(C处理)3个不同处理,并设置普通灌溉(D处理)作为对照,通过分析辣椒生长过程中的土壤含水率、茎粗、株高等指标以期得到不同微润灌溉周期对作物生长的影响。研究结果显示:微润灌溉处理组的植株生长指标和生产量均高于普通灌溉组,其中灌溉水分生产率分别为为普通灌溉组的2.13、2.09和1.35倍;4 d交替周期处理的灌溉水分生产率最高。
  • 王霞玲 郭凯先 黄佳盛 苑冬生
    节水灌溉. 2019, (6):  25-29. 
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    为研究“耕农抗旱宝”对柴达木地区马铃薯生长的影响,选出在其种植过程中的最佳施用量,本试验以马铃薯“青薯6号”为供试材料,以施用不同量(22.5、27、31.5kg/hm2)“耕农抗旱宝”为试验组,以不施用“耕农抗旱宝”为对照组,在青海省香日德试验站开展田间试验。对比研究了其对马铃薯土壤含水率、不同生育期形态特征、叶绿素、脯氨酸、产量、品质等的影响。研究表明:随着土层深度的增加,土壤含水率增大,在“耕农抗旱宝”施用层,同层土壤含水率降幅表现为对照组>试验组;施用“耕农抗旱宝”可有效降低土壤容重,改善土壤孔隙结构;施用量为31.5kg/hm2时,有利于马铃薯地上部分的积累;施用量为22.5kg/hm2时,植株的光合效率最高;施用量为27kg/hm2时,叶片脯氨酸含量最低;马铃薯产量和品质随“耕农抗旱宝”施用量的增加先增加后降低,当施用量为27kg/hm2时,产量和淀粉含量最高,分别较对照组高13.2%、52.26%。综合考虑,“耕农抗旱宝”施用量取27kg/hm2时最有利于马铃薯产量的积累和节水效益的发挥。
  • 方彦杰 秦安振 雍蓓蓓
    节水灌溉. 2019, (6):  30-34. 
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    为探明全膜双垄沟播技术和补灌对玉米生长发育及产量的影响,采用完全随机试验设计,分别在不同全膜双垄沟播种植模式与补灌措施下对玉米干物质积累、叶面积指数、叶片SPAD值、0—200cm土壤水分等指标进行对比分析。结果表明: 在欠水年份补灌条件下,全膜双垄沟播(FMRF70)种植模式不仅能够显著促进玉米的生长发育,还有利于玉米籽粒性状表现。干物质积累增加2.51%—26.88%,叶面积指数增加5.06%—14.37%,叶片SPAD值增加1.56%—8.75%,穗长增加0.3%—13.3%、百粒重增加3.3%—4.7%。全膜双垄沟播(FMRF70)种植模式能够充分利用有效的水资源,使0—200cm土壤平均贮水量增加8.0mm—23.54mm,经济产量和水分利用效率均表现为FMRF70>FP>FMRF60>FMRF50,产量增加19.20%—78.96%,WUE提高15.97%—70.00%,差异显著(P<0.05)。可见,全膜双垄沟播(FMRF70)种植模式结合灌浆期适量补灌是半干旱区适宜的种植模式。
  • 罗清元 杨丹 刘丽娜 郭恒亮
    节水灌溉. 2019, (6):  35-38. 
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    土壤田间持水量是衡量土壤墒情和干旱程度的一个重要指标。由于田间持水量的测定环境不同,如季节、环境等因素,可能导致相同区域的土壤其测定结果也不相同。本文通过颗粒分析实验,确定了全省122处人工墒情站的土壤类型,并从中选取了三个不同土壤类型的站点开展不同季节不同环境下的田间持水量试验。结果表明:1.从全省范围来看,河南省的土壤以壤土类型为主,在防汛抗旱时要充分考虑该种土壤类型的蓄水特性;2.通过分析试验数据可以得到,其田间持水量与干容重呈现反比关系;3. 三种土壤在不同的季节及实验室温度环境下,田间持水量测定结果差别不大,因此可以得出田间持水量基本不受温度季节的影响。
  • 王亚竹 王建平
    节水灌溉. 2019, (6):  39-42. 
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    摘 要:为了研究微润灌溉对大田玉米耗水特性和产量的影响,以大田玉米为研究对象, 通过玉米微润灌溉与膜下滴灌田间对比试验,对微润灌溉和膜下滴灌不同处理条件下灌水量、耗水量、作物的产量及水分生产效率等进行试验研究分析。结果表明:微润管进口压力为2.0m、2.5m和3.0m的微润灌溉分别较滴灌少耗水29.8%、17.9%和11.7%。微润管进口压力为3.0m的玉米籽粒产量为10507kg/hm2,比膜下滴灌对照高11.5%,WUE达到4.33kg/hm2。说明微润灌溉通过优化全生育期水分配置,进而达到节水、增产、增效的效果,在干旱区可适当推广应用。
  • 朱志强 唐金平 张强 彭琪 李莹
    节水灌溉. 2019, (6):  43-46. 
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    摘要: 针对传统主、客观赋权方法的局限性,提出组合赋权思想。采用G2赋权法确定主观权重,CRITIC赋权法确定客观权重,并通过博弈论的组合赋权思想,充分挖掘权重信息。考虑到组合赋权的可信性,引入Kullback相对熵理论,验证三者之间一致性。同时运用正态云模型对水质状况进行识别与比较分析,充分反映水质变化趋势。该模型运用于新疆独山子区8组水样水质评价中,并与模糊综合评价法结果进行对比。研究表明,该方法评价结果准确、相对简单,是一种科学、实用的评价方法。
  • 水环境与水资源
  • 刘勇进 李红
    节水灌溉. 2019, (6):  47-50. 
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    为探讨汤村水库在汛期及非汛期库区的水质情况,本文根据汤村水库特点,建立了EFDC二维水质模型,模拟并分析了库区在水体交换期以及水体静止期COD及NH3-N浓度空间变化特点,结果表明:1)库区水环境容量随库容增大而增大,污染物浓度随库容增大而减小;2)在水体静置期间随水体静置时间的增长,库区NH3-N浓度的增幅远高于COD浓度的增幅;3)汤村库区水体停留时间宜控制在26~30 d 为宜,应通过对水库合理的调度运行,相机换水方可有效保证库区水质。研究结果可为汤村水库的调度运行及管理提供科学依据。
  • 尉意茹 李治军 戴长雷 常晓峰
    节水灌溉. 2019, (6):  51-54. 
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    地下水资源量评价的基础主要包括数据处理和空间区划两个方面,对松嫩平原进行区划分析主要是从空间方面来研究地下水资源量评价的基础,具有十分重要的意义。通过对分别耦合了地表水和行政因素的地下水进行区划分析,指出:(1)以主导因素、综合性和适当考虑行政区划为原则,将地下水划分5个亚区,将地表水划分为10个流域区,行政划分为13个二级行政区。(2)叠加了地表水因素后的松嫩平原地下水区划,共得到20个分区,方便研究地下水的补给机制,计算地下水补给量,从而预测地下水可允许开采量,进而进行地下水资源量评价。(3)叠加了行政、地表水双因素后的松嫩平原地下水区划,得43个分区,加入行政因素,可为地下水资源的评价提供技术支持和数据支撑,并且方便进行流域地下水资源综合管理,有效的制定评价、管理制度。
  • 樊丽琴, 李 磊, 吴 霞
    节水灌溉. 2019, (6):  55-59. 
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    根据银北灌区典型高水位盐碱地的土壤盐分与地下水特征的监测数据,运用相关分析法与主成分分析法,对土壤盐分与地下水埋深、地下水水化学特征之间的关系进行了分析。结果表明:(1)研究区土壤盐分垂直分布呈现明显表聚性,0-20 cm土层全盐含量均值为3.34 g/kg,pH均值为8.81;研究区内71%地下水样为微咸水,矿化度均值为 2.69 g/L;土壤全盐及盐分组成呈中等强度变异,土壤pH值呈弱变异。(2)耕层全盐含量与土壤中除CO32-和HCO3-的其他离子均呈极显著正相关,其中与 Na+、Cl-、SO42-等离子的相关系数大于0.9,与地下水中各指标相关性大小排序为;SO42->矿化度>Cl->Na+>地下水埋深;地下水矿化度与地下水中除CO32-和HCO3-的其他离子均呈极显著正相关,其中与 Na+、Cl-的相关系数大于0.9;土壤中的Na+和Cl-与地下水埋深呈显著负相关,与地下水矿化度和地下水中的SO42-呈显著正相关,土壤中的SO42-与地下水埋深呈显著负相关,与地下水矿化度和地下水中的SO42-呈极显著正相关。(3)主成分分析结果表明:影响研究区土壤盐渍化程度的主要因素依次为地下水含盐量及主要盐分离子、土壤中的主要盐分离子、地下水埋深。
  • 王亚维 王中美 王益伟 褚双燕
    节水灌溉. 2019, (6):  60-66. 
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    贵阳市是典型的岩溶盆地地貌,地下水系统十分复杂,具有特殊的水文地球化学特征。为查明贵阳市主城区及周边地区地下水水化学特征及水质状况,运用数理统计、piper三线图、Schoeller图对该研究区60个地下水监测点枯、丰两季的水化学指标进行分析,采用基于GRA-AHP的地下水水质评价模型对研究区的水质进行评价,结果表明:研究区地下水中各水化学指标满足生活饮用水标准,地下水化学参数除K+、Fe3+变异性较强外,其他含量均相对稳定,水化学成分中优势阳离子为Ca2+、Mg2+,优势阴离子为HCO3-、SO42-,地下水水化学类型以HCO3-.SO42--Ca型、HCO3--Ca.Mg型和HCO3--Ca型为主;相关关系分析表明地下水表现出高Ca2+、Mg2+、SO42-特征是来自该研究区石灰岩、白云岩、石膏中不同造岩矿物的溶解;利用基于GRA-AHP的地下水水质评价模型对研究区的水质进行综合评价,结果显示该研究区岩溶地下水丰水期质量优于枯水期质量,丰水期Ⅱ类水占33%,Ⅲ类水占63%,枯水期Ⅱ类水占16%,Ⅲ类水占75%。该研究结果对贵阳市的水-岩-生态-环境的保护提供依据。
  • 工程管理
  • 路璐 王振龙 杜富慧 胡永胜 张晓萌
    节水灌溉. 2019, (6):  67-71. 
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    准确预测土壤水分动态变化对农作物生长以及节水灌溉至关重要。为反映逐日土壤水分动态变化,利用五道沟水文实验站蒸渗仪2017~2018年土壤水实测资料,采用时间序列分析方法,分别建立了冬小麦全生育期10cm、30cm、50cm土层的土壤水分计算模型。结果表明:10cm、30cm、50cm土壤含水量变异系数有明显差异,随土层深度增加逐渐减小,分别为0.190、0.103、0.040。利用ARIMA模型对土壤水分进行拟合,10cm、30cm、50cm土层土壤水分计算模型分别为ARIMA(4,1,7)、ARIMA(1,1,2)、ARIMA(2,1,3),拟合优度R2均大于0.95;不同土层土壤水分计算模型均具有较好的预测能力,且随深度增加预测精度提高,由10cm增至50cm最大相对误差从15.6%降至5.1%。研究成果为进一步制定淮北平原节水灌溉制度,提高田间水利用率具有重要意义。
  • 赵瑞珏 王修贵 韩旭东 杨丽清 常志富 付峰 毛德强
    节水灌溉. 2019, (6):  72-76. 
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    渠系水利用系数是衡量灌区渠系输水效率的一个重要指标,其准确推算,对于评估灌区渠系状况和管理水平具有积极意义。本文以内蒙古河套灌区义长灌域皂火干渠人民支渠控制范围为研究区,通过现场勘测渠系分布状况,采用以考斯加科夫渠道渗漏经验公式法为基础的渠系水利用系数测算软件对研究区的渠系水利用系数进行推算。根据可能存在的衬砌状况、渠道流量、地下水埋深设置了不同的情景,计算各情景的渠系水利用系数。结果表明:该区现状渠系水利用系数为0.728;若渠道不采取防渗措施,渠系水利用系数仅为0.567;若全部渠道均设有混凝土衬砌,渠系水利用系数可高达0.934。分析表明,如果对渠道进行部分衬砌,优先选择渠道上游位置衬砌,可提高渠系水利用系数;在衬砌条件相同的情况下,输水流量较大或地下水位较高时,渠系水利用系数也较高。上述结果对于选择衬砌方案和渠道的运行管理具有实际意义。
  • 李婉 李修华 张云皓 温标堂 叶志鹏 农梦玲
    节水灌溉. 2019, (6):  77-82. 
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    摘 要:本文针对甘蔗田间环境数据进行数据挖掘,从而为甘蔗的生长提供科学的指导意见,并为后期甘蔗产量与品质的预测提供技术支持。本研究采用了NXP公司的JN5168无线模块构建了一套田间物联网,可采集田间的空气温湿度、光照强度、土壤湿度、土壤温度等数据。并对一甘蔗试验地采集到的田间环境数据进行了分析与评价。本文首先采用差值法对环境数据进行了预处理以剔除异常数据,然后运用层次聚类法对甘蔗不同生长期的环境数据进行聚类,并根据甘蔗生长环境的适宜条件对聚类结果进行了好中差三个等级的评价。实验结果表明,甘蔗萌芽期、幼苗期、分蘖期和伸长期的层次聚类结果的同表象相关系数分别为0.8491、0.8355、0.8239和0.8175,说明层次聚类在分类方面效果较好。
  • 工程技术
  • 曹金保
    节水灌溉. 2019, (6):  83-86. 
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    摘 要:为了改善河套灌区大量渠道衬砌工程中混凝土的干缩变形性能,采用纳米二氧化硅(NS)和纳米碳化硅(NC)掺入粉煤灰水泥砂浆制备混凝土试样,并对其作用机理进行理论分析。结果表明,纳米颗粒在提高粉煤灰混凝土抗压和抗弯强度得同时也改善了干缩性能;与普通水泥砂浆相比,单掺2% NS和单掺2% NC的水泥砂浆干燥收缩率分别提高了约90%和120%;改性干缩率在早期增加明显,单掺与双掺对混凝土的干缩率影响差异不大;纳米颗粒的表面效应和微观骨料填充效应,增大了骨料得表面能且填充了内部孔隙,是干缩性能有明显提高的原因。研究结果对设计高强度和高干缩性的衬砌混凝土,提高河套灌区渠道使用寿命具有一定指导意义。
  • 刘风华 高悦 苏永军 孔淑芹
    节水灌溉. 2019, (6):  87-91. 
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    摘 要:为了从微观结构的角度深入研究南水北调中线工程渠道边坡土壤的渗透特性,对膨胀土土样开展显微CT扫描,得到了土样裂隙的二维图像和三维裂隙网络模型,并对裂隙的分形特征进行了系统分析。结果表明:膨胀土内部裂隙网络十分复杂,裂隙尺寸分布范围广泛,可以划分为大、中、微3类;由裂隙数量分布特点可看出膨胀土内部大裂隙的数量较少,但面积占比较大;按照形状可以将大裂隙分层4类,包括:似椭圆多边形、扁平状、长条状和连通裂隙树枝状,其中连通裂隙为膨胀土吸水膨胀和失水干缩的特点提供了先决条件;采用分形几何的方法发现膨胀土裂隙具有明显的不均匀性,裂隙不均匀性是渠道边坡失稳的潜在影响因素。
  • 周义仁 石先德
    节水灌溉. 2019, (6):  92-94. 
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    灌区精准量水是实现水资源可持续发展的关键所在,本文针对明渠测流技术提出了一种基于摆杆摆动角度与渠道过水断面瞬时流量之间关系的明渠测流方法。为了研究不同坡度下摆杆式明渠测流装置的测流特性,利用摆杆式测流仪器在D50 U型渠道上进行测流试验,并结合量纲分析法对试验结果进行处理,研究表明:摆杆式明渠测流仪摆动角度θ与渠道过水断面瞬时流量Q之间关系为:Q= K(sinθ)^(2.5),在坡度为1/500、1/1000、1/2000、1/5000与1/10000的D50 U型渠道中线性相关性良好,测量精度可以满足明渠测流要求。