基于径向基神经网络预测日参考作物需水量

为了利用有限的气象数据准确预测蓄水坑灌果园的日参考作物需水量,利用蓄水坑灌试验基地逐日温度与湿度数据,构建了基于径向基神经网络的ET0预测模型,并将其模拟结果及Hargreaves、Priestley-Taylor两种常用ET0计算模型的计算结果同FAO-56 Penman-Monteith(FAO56-PM)公式计算的标准值进行对比。结果表明:径向基神经网络预测模型的模拟结果与标准方法FAO56-PM公式的计算结果最接近,而Hargreaves、Priestley-Taylor两个常用计算模型的计算结果比标准值偏大,在实际应用中应对其进行校正。

基于改进SW模型的黄土高原畦灌冬小麦蒸散特性研究

冬小麦是黄土高原地区重要的粮食作物,以畦灌为主的地面灌溉是该地区普遍采用的灌溉方法。明确畦灌条件下不同灌水量对冬小麦蒸散耗水规律的影响可以为冬小麦合理的灌溉管理提供参考。利用改进的Shuttleworth-Wallace模型(SW模型)计算2016-2019年间黄土高原地区畦灌冬小麦的蒸散量,对蒸散发及其组分的影响因素进行分析。结果表明:改进的SW模型模拟畦灌冬小麦蒸散具有较高的精度,R2为0.88~0.90,RMSE为0.39~0.42 mm/d,MAE为0.29~0.30 mm/d,RRMSE为0.08~0.09,NSE为0.88~0.90,d为0.97。冬小麦生育期内E/ET呈先下降后升高的趋势。随着灌水量的减少,日蒸腾量有明显的下降,高水处理M1、低水处理M2、雨养处理M3分别为1.19~1.24 mm/d、0.93~1.05 mm/d和0.67~0.69 mm/d;E/ET表现出升高趋势,M1、M2、M3处理分别为28%~35%、34%~39%和41%~47%。随干旱程度增加,控制E/ET变化的主要因素从叶面积指数(LAI)转变为LAI和土壤含水量,高水处理冬小麦的蒸散发ET主要受净辐射控制,雨养处理冬小麦ET则受净辐射、土壤含水量和叶面积指数的综合影响。

生物质炭对农田土壤腐殖质的影响——Meta分析

为量化生物质炭对土壤腐殖质含量的影响程度,以不添加生物质炭土壤为对照,对不同土壤质地、土壤pH及生物质炭裂解温度、施用量、施用时长下生物质炭对土壤腐殖质含量的变化情况进行了Meta分析。结果表明:与对照相比,添加生物质炭显著提高了砂土腐殖质中的胡敏酸和胡敏素含量,平均提高幅度分别为18.6%和92.2%;增加了中性、碱性土壤中的胡敏酸含量,平均增幅分别为12.5%和13.7%;施用裂解温度为500~600℃的生物质炭对于土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素含量的提升幅度最大,平均增幅分别为22.6%、14.1%和68.5%;生物质炭添加量为20~40 t/hm2条件下,显著提高了土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素含量,平均增幅分别为23.7%、6.9%和84.6%;生物质炭施入土壤3个月内,胡敏酸含量显著升高,平均增幅为29.5%,在3个月到1年内增幅逐渐降低,1年后增幅又逐渐升高;生物质炭施入土壤6个月内,胡敏素含量增幅最高,平均为72.2%;随着生物质炭施用时间延长,土壤胡敏素含量的增幅逐渐降低。综上所述,施用裂解温度为500~600℃的生物质炭,在短期内对中性或碱性条件下的砂土及壤土中的腐殖质含量有较好的提升效果,随着施入时间的延长,该效果会逐渐稳定。

蓄水坑灌法技术要素初探

通过理论分析与试验相结合的方法 ,对蓄水坑灌法的技术要素包括蓄水坑的坑半径、坑深、坑数、坑距及蓄水坑的渗水结构形式等进行了初步研究。结果表明 ,蓄水坑的半径不宜过大 ,也不宜过小 ,一般单坑直径可定为 2 5～ 35cm ;蓄水坑深根据果树主要根系活动层的分布和蓄水坑湿润情况 ,将其确定为 6 0cm ;蓄水坑底部宜采用不透水的形式 ,这样有利于土壤水分在水平方向的运动 ;蓄水坑的坑数、坑距的确定与土壤水分在土体中的水平最大推进距离有直接关系 ,其大小需根据果园具体情况通过试验的方法确定 ;蓄水坑灌法可实行小定额灌水 。

圆管螺旋流起旋器结构参数与阻力研究

对用于产生螺旋管流的圆管螺旋流起旋器的结构参数进行了分析 ,并对其阻力特性进行了理论分析和试验研究。研究表明 ,圆管螺旋器的阻力公式形式与达西公式相同 ,但其阻力系数不仅包括了达西阻力系数 。

沟灌入渗参数影响因素的试验研究

以大田沟灌入渗试验资料为依据，分析了在土壤条件一定的情况下，沟距、湿周与侧向影响数对沟灌入渗及考斯加柯夫模型入渗数Ｋ，α的影响，对改善考斯加柯夫模型在沟灌入渗中的实用性有着积极的作用。

圆管螺旋流局部起旋器与出口段流速分布

探讨了圆管螺旋流的局部起旋器 ,并在试验的基础上 ,对圆管螺旋流局部起旋器出口段周向流速和轴向流速分布特性进行了研究 ,同时分析了其形成的机理。研究表明 ,受水流惯性与黏性的作用 ,周向流速分布由部分断面渐变为全断面线性分布 ;轴向流速分布则受周向旋转水流运动作用 ,流速分布坦化为类对数分布。

水平轴圆形边界旋流中固粒的运动分析

根据运动学观点，对具有水平轴旋流中固粒运动轨迹进行分析，依据模型试验探讨圆形边界旋流中固粒运动轨迹参数，结果表明：在具有水平轴圆形边界旋流中，固粒运动轨迹圆不仅取决于固粒沉速与旋转水流角速度的比值，而且取决于圆形边界半径的大小。

起旋器出口断面流速分布与起旋效率

通过对 6种起旋器、4种流量工况的试验 ,对起旋器出口断面流速分布及起旋效率进行了分析。结果表明 ,起旋器出口断面轴向流速分布呈类对数型分布 ,它比平直流的流速分布更均匀 ,可以用平直流速分布公式与一个二次尾流函数来表示 ;起旋器出口断面周向流速分布在主流区近似呈线性分布。提出了起旋器的起旋效率计算式 ,公式表明要提高起旋效率 ,则必须减小阻力损失 。

汾河上游流域分布式水文模型的构建

根据汾河上游流域的水文特性,采用以坡度、坡向为主要因素,按照集水区自然分水线划分子流域的流域离散方法,将SCS产、汇流模型与马斯京根法结合用于计算该地区的径流过程,建立了适于该地区,基于流域尺度的次降雨—径流分布式水文模型。选用该地区的典型流域——岚河流域与分布式模型耦合,进行模拟。经实测资料与模拟结果的分析比较,结果表明,该模型具有一定的精度,径流量合格率及汇流合格率分别达到70%和80%,且计算流量过程与实测流量过程吻合较好,所建模型基本适用于该地区的降雨—径流计算。

蓄水坑灌法及其水土保持作用

根据我国北方山丘区存在着干旱和水土流失这两个突出问题，提出了一种适用于果林灌溉的蓄水坑灌法。与传统灌溉方法比较，该方法不仅具有节水灌溉、保水抗旱等特点，而且能截蓄当地降雨径流，有效防止水土流失，促进良性水循环。主要阐述了蓄水坑灌法的原理、水土保持作用及其田间工程内容。

波涌沟灌节水机理与效果的试验分析

根据大量的田间入渗及灌水试验资料，分析了波涌沟灌的节水机理并评价了其灌水效果。波涌沟灌的节水性主要是由于在波涌灌溉条件下土壤间歇积水入渗而引起的减渗性，及由此引起的沟道推进流量增大、间歇水流所引起的沟道糙率减小而最终导致推进速度加快。试验分析表明，波涌沟灌较连续沟灌总供水推进速度提高了９％～２２％，灌水均匀度提高了１８％～２３％，灌水定额减小了８．３％～１８．２％。

涌流灌溉的发展

涌流灌溉是８０年代发展起来的一项地面灌溉新技术。本文综述了涌流灌溉发展的历史，并提出了涌流灌溉研究的主要方向。

沟道间歇积水入渗的减渗率模型

本文根据田间入渗试验，分析了间歇积水入渗周期减渗率和平均周期减渗率等减渗特点，在此基础上，提出了沟道间歇积水入渗的减渗率模型，并进行了验证．

起旋器产生的涡量场的环量分布特性

在起旋器速度场研究的基础上,论述了平面涡流和柱面涡流的环量分布特性和影响因素,分析了环量分布和涡量分布的关系,得出结论:涡强在靠近管轴线的中心区域变化缓慢,在靠近圆管边壁环量急剧变化;其柱面环量随着离导流叶片距离的变化而变化;导叶片结构参数和布置对涡旋的变化起着主要的作用。研究成果可作为起旋器的设计、旋流输送的研究和计算的参考。

多参数沟灌入渗模型的试验研究

在土壤条件一定的情况下,根据沟距、湿周及侧向影响数对沟灌入渗及考斯加柯夫模型入渗参数K,α影响的试验研究结果,提出了多参数沟灌入渗模型,并进行了试验验证。该模型包含了沟距、沟道水面宽度及湿周(或水深)等因子,具有一定的实用性,并能方便地进行沟灌的数学模拟。

沟灌静水入渗仪的研制

本文介绍了沟灌静水入渗仪的原理、结构及特点。沟灌静水入渗仪采用改进后的马里奥特筒作为水位及供水量测设备,并在测试段加设内套及退水阀,克服了目前静水法仪器的缺点,提高了试验精度,增加了适用性,减小了劳动量。沟灌静水入渗仪为沟灌入渗特性及田间小型渠道渗漏的试验研究提供了有力的手段,对推进二维入渗理论的发展、灌溉设计、灌水设计和灌水管理有着积极的作用。

沟道间歇积水入渗过程浅析

根据田间入渗试验结果，分析了间歇积水入渗过程的特点及间歇积水参数对入渗过程的影响，探讨了间歇积水入渗机理。这对涌流灌溉原理的研究具有重要的参考价值。

涌流沟灌试验研究

依据田间试验结果,对涌流沟灌的灌水效果和灌溉机理进行了分析。结果表明,涌流沟灌导致了土壤入渗特性变化和田间糙率减小,与传统的连续灌溉方式相比,其总供水推进速度提高了9％～22％,灌水均匀度提高了18％～23％,灌水定额减少了8.3％～18.2％,灌溉效果较好。涌流沟灌适宜的土壤主要为结构良好的中壤土、轻壤土和砂壤土。

涌流沟灌地面水流运动试验浅析

本文根据田间灌水试验实测资料,分析了涌流沟灌地表水流运动周期推进,退水及水深变化的特点,对涌流沟灌的进一步研究具有重要的参考价值。