基于离散元的仿鲨鱼鳍深松铲耕作行为仿真分析

为解决传统深松机具触土部件破土困难、耕作阻力大等问题,基于离散元法分析以鲨鱼背鳍设计的深松铲耕作行为,以期减小深松铲作业阻力和能耗。设计仿鲨鱼背鳍铲尖试样,并与无鳍深松铲试样进行性能对比。建立离散元模型,探究垂直贯入耕作方式下不同结构的土壤阻力;分析深松过程中土壤扰动、土壤运动以及带鳍深松铲的受力情况。结果表明,在带鳍深松铲的工作过程中,各层的扰动程度从大到小依次为耕作层、犁底层和心土层;仿真试验分析相同深松深度条件下,不同工作速度对带鳍深松铲的土壤颗粒混合情况、土层扰动效应以及耕地阻力的影响,得出3.60~4.33 km/h的最佳工作速度。结合田间试验可知,当深松深度相同时,带鳍深松铲的真实耕作阻力(1904 N)与离散元模拟值(1941 N)的偏差为1.9%。所提出的带鳍式深松铲机能够有效地破开犁底,为我国东北地区耕地科学研究提供借鉴。

灌区现代化建设与管理课程思政实施路径研究

将思想政治教育融入灌区现代化建设与管理课程,培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的高素质专业人才,具有重要的现实意义和战略意义。论文以课程思政实施路径为核心,结合课程目的提出了课程思政的主要建设目标,厘清了课程思政建设思路,并选择了“粮食安全与灌区现代化”、“灌溉工程遗产与现代化灌区”专题以及“河套灌区”、“都江堰灌区”以及“淠史杭灌区”这三个具有代表性的灌区现代化建设与管理案例章节作为核心内容,研究提出了相应的课程思政设计方案,包括具体的设计思路、思政映射点、建设策略及其实施路径等,同时也提出了课程思政的主要教学方法和预期效果,可为相关课程开展课程思政提供理论和技术参考依据。Integrating political education into the course of modernization construction and management of irrigation districts is of significant practical and strategic importance in cultivating high-quality agricultural talents with social responsibility, innovative spirit, and practical abilities. Focusing on the implementation path of political education, this paper proposes primary construction goals for the course, clarifies the construction approach, and selects representative case chapters on modernization and management of irrigation districts, including topics on “Food Security and Modernization of Irrigation Districts,” “Irrigation Engineering Heritage and Modern Irrigation Districts,” as well as specific cases of “Hetao Irrigation District,” “Dujiangyan Irrigation District,” and “Pishihang Irrigation District.” Based on these, the paper develops corresponding course-based political education design plans, encompassing detailed design ideas, ideological and political mapping points, construction strategies, and implementation paths. Additionally, it outlines the primary teaching methods and anticipated effects, providing theoretical and technical references for relevant courses to implement course-based political education.

氢氧同位素组成对丰沛平原区水循环的指示意义

丰沛平原区包括丰县、沛县与铜山区北部,近年来该地区出现地下水超采、地下水氟污染等严重的问题。为调查该地区水循环情况,采集了地表水与地下水样品共28个,分析了氢氧同位素组成的分布规律及其影响因素,并讨论了丰沛平原区浅层地下水与地表水转化关系以及各自的蒸发损失情况。研究结果表明:大气降水的云下二次蒸发程度较小,地下水的蒸发比附近地区更强烈。地下水同位素含量呈现总体沿地下径流方向逐渐富集的趋势,且地下水^(18)O与CO_(2)存在微弱的交换作用导致^(18)O贫化。结合水文地质调查与氢氧同位素特征,推断出河流中上游更倾向于地下水补给地表水,河流下游地表水对地下水大量渗漏。利用两端元法计算得出,总体上地表水受到地下水补给的比例为20%~40%左右,部分地区补给比例达60%以上。河流下游河水对地下水的补给比例大多介于25%~50%不等,部分点位可达90%。采用非平衡分馏条件下的Rayleigh模型计算蒸发比例,河水的蒸发损失约为23%~28%,地下水蒸发损失约为15%~20%。结果可为丰沛平原区及周边相似地区的水资源管理提供科学参考。

农村生活污水生物-生态组合工艺净化效果及长效管理研究

相比城镇地区,农村生活污水排放分散、基础处理设施薄弱、管理维护难度大,因此本研究采用“厌氧池+生物滤池+潜流人工湿地(简称“人工湿地”)+氧化塘”的组合工艺,考察分析组合工艺各处理单元对广西桂林农村地区各污染物的去除特性。结果显示,组合工艺中生物滤池对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)的去除效果最好,夏季去除贡献率分别为75.36%和66.46%,冬季分别为67.96%和57.13%;而人工湿地对总氮(TN)、总磷(TP)的去除贡献率最大,夏季去除贡献率分别为65.08%和63.97%,冬季分别为53.15%和62.87%,并且不论夏季还是冬季,芦苇混合美人蕉湿地与菖蒲混合鸢尾湿地对COD、TN、NH_(3)-N及TP去除效果均较好,二者的出水浓度均能满足一级B排放标准;氧化塘作为最后的处理单元,各生态净化功能区深度去除污染物,其中水生植物区对于TN、TP及NH_(3)-N的平均去除率最高,水生动物区则在COD的去除方面有明显的优势,夏、冬季氧化塘平均出水浓度均能较稳定达到一级A排放标准。另外,针对农村污水设施对污染物去除率随运行年限延长而下降的现象,提出对组合工艺各处理单元加强防堵塞和及时收获植物动物的长效管理建议,为保障污水处理设施长久治污效果提供参考。

灌溉水盐度对玉米出苗、产量、品质及土壤盐分动态的影响

为探究适宜于我国北方干旱半干旱农业区玉米正常出苗、籽粒高产优质、土壤积盐有限的灌溉水盐分浓度,在内蒙古河套灌区开展了为期2年的膜下滴灌玉米大田试验。设置5个灌溉水盐度水平(1、2、3、4、5 g/L),在土壤基质势下限-20 kPa和灌水定额22.5 mm/次条件下,玉米耗水量、植株干物质量和籽粒产量均与灌溉水盐度呈显著二次函数关系(R^(2)>0.84),当灌溉水盐度为2 g/L时植株干物质量和籽粒产量达到极大值,当灌溉水盐度超过3 g/L时,含盐水灌溉对玉米出苗、植株干物质积累和籽粒产量均产生不利影响。灌溉水盐度在1~5 g/L范围内每增加1 g/L,膜下滴灌玉米对应水分利用效率下降0.29 kg/m~3;籽粒蛋白质含量随灌溉水盐度增加而增加,籽粒淀粉含量随灌溉水盐度增加而降低。此外,当灌溉水盐度高于3 g/L时,膜下滴灌对应土壤盐分等值线垂直半径和水平半径均随灌溉水盐度的增加而减小。基于玉米生育期内籽粒高产优质、减少土壤积盐的目标,在试验设计条件下,推荐河套灌区膜下滴灌玉米的灌溉水盐度上限为3 g/L。

DNS核心稳定训练结合局部针刺运动对脑卒中后偏瘫患者步行及姿势控制能力的影响

目的:探讨动态神经肌肉稳定技术(Dynamic Neuromuscular Stabilization,DNS)下的核心稳定训练结合局部针刺运动方案对脑卒中后偏瘫患者步行及姿势控制能力的影响。方法:选取2022年3月~2022年9月在郴州市第一人民医院就诊的脑卒中患者90例,按随机数字表分为对照组(n=45)和观察组(n=45),对照组采用常规康复训练,观察组在此基础上增加DNS核心稳定训练结合局部针刺运动疗法。治疗8周后,对比并分析治疗前后两组患者步态时空参数中步长、步速、步频参数;步态时相参数中双支撑相占步态周期百分比、患侧单支撑相占步态周期百分比、步行周期参数;脑卒中患者姿势控制量表(Posture assessment of stoke scale,PASS)量表、Tinnetti(Performance-Oriented Assessment of Mobility)量表及Fugl-Meyer下肢运动功能(FMA-LE)量表评分数据。结果:治疗后,两组步长、步速、步频参数、双支撑相占步态周期百分比、患侧单支撑相占步态周期百分比、Tinnetti评分、PASS评分及FMA评分均显著高于治疗前(P<0.05),步行周期显著低于治疗前(P<0.05),且观察组治疗后步长、步速、步频参数、双支撑相占步态周期百分比、患侧单支撑相占步态周期百分比、PASS评分、Tinnetti评分及FMALE评分均显著高于对照组(P<0.05),步行周期则低于对照组(P<0.05)。结论:DNS核心稳定训练结合局部针刺运动可提高脑卒中后偏瘫患者核心稳定及姿势控制能力,改善步行功能。

基于弯道水力特性的蛙道构建与数值模拟研究

为有效提高渠系水利用系数和耕地利用率,灌区末级渠系普遍采取硬质化建设,又因受到渠道规模和防渗要求的约束,生态化改造相对匮乏。为解决灌溉渠道造成的稻作区两栖动物生境破碎化问题,结合灌区末级渠系输配水的实际情况,创新性地将弯道水力特性应用于灌溉渠道生物通道研究,通过建立硬质化农渠弯道的三维水流模型并开展数值模拟试验,模拟了不同弯道处于稳定输水条件下的水力特性,分析了水流结构对渠内蛙类运动轨迹的影响,提出了弯段生物通道的设计方法,并通过水流数值模拟和水头损失计算,评估了设置蛙道对蛙类逃脱效果和渠道输水效率的影响。结果表明:90°弯道出弯断面的纵向流速分布和横向环流结构有助于黑斑蛙利用水动力条件逃脱,并由此提出蛙道位置和结构形式的设计方法;结构变化对水流流态和输水效率并无明显影响,水流结构有利于渠内蛙类逃脱,最大沿程水头损失约为3.83×10^(-4)m,能够同时保证蛙类迁移效率和水流安全通畅。研究成果可为灌溉渠道生态修复提供理论依据和技术支持。

丰县浅层高氟地下水化学特征及富集机理

丰县地区浅层地下水F^(-)浓度超标,对农村居民饮水健康造成威胁。为保障农村饮水安全,结合piper图、Gibbs图、离子比值分析等常规水化学方法和同位素水化学方法,探索研究区浅层高氟地下水的F^(-)浓度分布特征和富集机理。结果表明:研究区浅层地下水F^(-)浓度在0.21~5.52 mg/L之间,整体呈现东北高、西南低的趋势。高氟地下水占75%,呈弱碱性环境,主要水化学类型为Na-SO_(4)-Cl型。浅层地下水的F^(-)富集主要受水岩交互作用控制,弱碱性环境提供的OH^(-)促进F^(-)解吸,萤石溶解、白云石和方解石沉淀以及阳离子交换作用促进F^(-)释放。此外,农业灌溉和工业污水排放等人为因素对浅层地下水F^(-)浓度影响较大。蒸发浓缩作用和农业施肥仅影响部分地区F^(-)的富集。

再生水与黄河水轮灌对向日葵生长及土壤环境的影响

为探究河套灌区适宜的再生水灌溉向日葵模式,针对向日葵关键生育阶段(出苗—现蕾期、现蕾—灌浆期、灌浆—蜡熟期)设置T1(HHH)、T2(HZZ)、T3(ZHZ)、T4(ZZH)、T5(ZZZ)共计5组黄河水(H)与再生水(Z)灌溉方式,结合膜下滴灌技术开展连续两年野外大田试验,结果表明,各试验处理黄河水灌溉量服从T5<T2<T4<T3<T1,反之,再生水灌溉量服从T1<T3<T4<T2<T5;再生水与黄河水轮灌对膜内和膜外0~40 cm土壤pH无显著性影响;再生水灌溉水量越高,膜内土壤含盐量变化幅度、土壤及籽粒中典型重金属元素含量越大;T2处理对应轮灌方式相对其他灌溉方式更有利于促进向日葵生长、增加籽粒产量、提高籽粒粗蛋白和粗脂肪含量;然而T3处理对应土壤及籽粒中砷、铅、镉、铬含量相对其他试验处理更低,且相对T1处理节约黄河水量100~120 mm,籽粒产量、生物量、籽粒粗蛋白和粗脂肪含量则分别提高了4.34%~7.19%、6.20%~6.68%、9.25%~20.50%、7.39%~13.37%;短期再生水灌溉不会导致向日葵籽粒和收后0~100 cm土体中的典型重金属元素含量超标。以节水控盐、增产提质为目标,推荐T3处理对应轮灌方式为河套灌区向日葵生育期内适宜的再生水灌溉方式,该研究结果可为内蒙古河套灌区再生水安全高效灌溉向日葵提供理论指导。

追肥减施下加气对番茄生长及土壤酶活性的影响

[目的]为探究化肥减施条件下加气对作物生长特性和根层土壤特征的影响。[方法]通过开展连续2年野外田间试验,以宁夏银北灌区大田栽培番茄为研究对象,设置4组微纳米加气比例(0,5%,10%,15%)和3个追肥(尿素—重过磷酸钙—硫酸钾)水平(180—400—480,135—300—360,90—200—240 kg/hm^(2))。[结果]在相同追肥水平下,植株的干物质和营养元素(氮、磷、钾)积累量随加气比例增加而增加,提高加气比例有利于番茄开花坐果期根系磷素积累和果实膨大期钾素积累;在相同追肥水平下提高加气比例5%~15%对应番茄产量增加14.0%~44.2%;在相同加气比例下相对传统施肥模式适当降低追肥水平(-25%)对应番茄产量增加0.4%~9.1%;提高加气比例和追肥水平有利于在番茄开花坐果期和果实膨大期显著提高土壤相关酶(过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶)活性,相同追肥水平下提高加气比例5%~15%对应土壤相关酶活性提高27.5%~122.9%。[结论]在宁夏银北灌区地埋滴灌条件下,为促进植株生长、稳定番茄产量和提高土壤酶活性,适宜的“尿素—重过磷酸钙—硫酸钾”追施水平为180—400—480 kg/hm^(2)(相对传统追肥定额减施25%),适宜的微纳米加气比例为10%。

灌溉水盐分组成对番茄生长及土壤盐碱的影响

[目的]为探究适宜于干旱、半干旱区番茄大田栽培的灌溉水盐度和盐分组成。[方法]在宁夏银北灌区开展3年番茄膜下滴灌野外田间试验,设置3种不同盐分浓度(1,2,3 g/L)和5个Na∶Ca摩尔浓度比(1,3,5,7,9)的灌溉水源。[结果]在较低的灌溉水盐度(1 g/L)下,适当增加灌溉水Na∶Ca摩尔比有利于番茄植株的干物质和氮磷钾素积累;番茄单果重、商品果产量和总产量随灌溉水Na∶Ca摩尔比增加而线性下降,且灌溉水Na∶Ca摩尔比每增加1,番茄商品果产量下降5761.7~6036.7 kg/hm^(2);“高盐度(2,3 g/L)、低Na∶Ca摩尔比(1,3)”的灌溉水较“低盐度、高Na∶Ca摩尔比”的灌溉水,更有利于番茄增产;膜内表层40 cm土壤钠吸附比和表层100 cm土壤积盐量随灌溉水Na∶Ca摩尔比的增加线性增加。[结论]为在宁夏银北灌区大田栽培番茄生育期内减少积盐并获得相对高产,推荐土壤基质势控制下限-20 kPa下膜下滴灌的适宜灌溉水盐度为2 g/L且Na∶Ca摩尔浓度比为5。

基于群体决策熵优化-CRITIC算法评价灌溉水源适宜性

干旱半干旱地区缺乏针对性的灌溉水源适宜性评价方法,且评价方法适用性不强,指标较为单一,无法运用至多种水源,故以干旱半干旱地区为研究对象,探究能适用于不同灌溉水源适宜性的评价方法。综合考虑灌溉水源可供应量、灌溉水供应及时程度、提水能耗费、灌溉水温等因素构建灌溉水源适宜性评价指标体系,引入群体决策熵优法-CRITIC算法确定评价指标的组合权重,以宁夏平罗县3种可利用的灌溉水源为典型案例,结合构建的评价指标体系及权重确定方法,采用TOPSIS法对3种不同水源4-9月的灌溉适宜性进行综合评价。平罗县黄河水与排水4-9月的贴近程度值皆大于0.31,均适宜灌溉。地下水4月的贴近程度值仅为0.2412,不适宜灌溉,但地下水5-8月的贴近程度值皆大于0.31,适宜灌溉,与宁夏银北灌区实际情况相符。构建的评价指标体系和引入的组合权重确定方法(群体决策熵优化-CRITIC算法)适用于干旱半干旱区的灌溉水源适宜性评价。

基于ELES模型的城镇居民生活用水水价支付能力研究——以北京市为例

本文从支付能力的角度,根据计量经济学的需求函数理论,以我国城镇居民消费支出结构数据为基础,提出了应用扩展线性支出系统(ELES)模型,分析城镇居民生活用水水价支付能力。以北京市为例,采用1998～2004年截面数据资料,计算分析了不同时期居民用水需求与水费支出水平、居民用水的边际消费倾向、需求收入弹性以及不同收入户的用水基本需求等,以此定量研究了北京市城镇居民生活用水水价的支付能力。研究结果表明:平均收入水平下,居民对水价具有一定的支付能力,其基本用水需求均能得到满足;可支配收入增长对居民用水需求的影响不大;北京市生活用水水价还有上调的空间,但低收入户的水价支付能力有限,是重点考虑的对象。

高温处理对几种玄武岩纤维成分和拉伸性能的影响

选取5种国产玄武岩纤维,采用X射线荧光光谱法和纤维单丝拉伸测试等方法,研究200~800℃空气气氛和氮气气氛处理前后纤维的化学成分、物理特性和拉伸性能等变化,以揭示玄武岩纤维的耐高温性能。结果表明:空气气氛下高温处理后由于表面处理剂的去除,玄武岩纤维表面更加光滑,直径略微变小,同时质量减少;SiO_2,Al_2O_3质量分数减小,而FeO+Fe_2O_3,CaO,MgO质量分数都增大,其中FeO+Fe_2O_3的质量分数增加最多,增幅最大达到21%。200℃处理后玄武岩纤维单丝拉伸强度有一定降低,强度保留率最大为98.3%,400℃处理后强度明显下降,强度保留率最高达到64.6%,800℃处理后强度保留率均不足20%。此外,纤维断裂伸长率随温度的升高而减小,弹性模量增大。与空气气氛相比,氮气气氛下纤维强度保留率更高,拉伸性能更稳定。

都江堰灌区水-能源-粮食系统耦合协调分析

水资源、能源、粮食是人类社会发展的基本资源,三者之间相互关联,开展水-能源-粮食纽带系统的协调发展研究对保障水安全、粮食安全和能源安全具有重要意义。都江堰灌区是四川省主要的商品粮基地,对保障四川省粮食供给至关重要。为此,以都江堰灌区为研究区域,构建水-能源-粮食纽带系统的综合评价指标体系,引入熵权TOPSIS法确定各指标的权重并评价水-能源-粮食纽带系统的综合发展水平,测算出灌区2009—2021年水-能源-粮食纽带系统的耦合协调度,并分析其时间演变特征。随后构建灰色模型GM(1,1)预测水-能源-粮食纽带系统2022—2030年的耦合协调度的发展趋势。研究结果显示:2009—2021年,都江堰灌区水-能源-粮食纽带系统的综合发展水平处于中等水平,呈上升发展趋势;灌区水-能源-粮食纽带系统的耦合度均值为0.961,属高水平耦合,耦合协调度均值为0.663,多数年份处于中度协调阶段;2022—2030年,都江堰灌区水-能源-粮食纽带系统的耦合协调度将上升至0.893,进入高度协调阶段。本研究结果可为都江堰灌区农业可持续发展提供理论指导,并为类似区域的相关分析提供方法参考。

巴厘菠萝干物质和NPK养分累积规律研究

在8月中旬种植大小基本一致的巴厘菠萝小苗,然后在其生长发育的11个时间段测定各器官生物量和NPK养分含量。结果表明:植株干物质和NPK养分累积可分为4个阶段。第一阶段为缓慢累积阶段;第二阶段为快速累积阶段,此阶段干物质和NPK养分累积量分别占收获时累积量的39.6%、50.8%、45.8%、54.6%;第三阶段为累积最快阶段,此阶段干物质和NPK养分累积量分别占收获时累积量的19.5%、20.2%、17.8%、12.3%;第四阶段为缓慢累积阶段,此阶段干物质、P素还有一个显著累积,但N、K累积量已很少。2、叶片、茎、根、果柄干物质和NPK养分累积量在见红期以前是随着菠萝果实生长而逐步增加,在果实发育中后期逐步下降,而果实和芽干物质和NPK养分累积量从果实发育至收获是逐步增加的。

基于快速城市化的生态风险分析——以福建省为例

从生态风险的内涵出发,将社会经济发展风险、资源环境风险和人居环境风险引入到生态风险中,利用层次分析法建立基于快速城市化的生态风险指标体系,分析了各个目标层在城市化过程中对生态风险的影响程度,并分析各地市潜在的生态风险,得出以下结论:莆田市、宁德市、龙岩市和南平市的生态风险度较高,三明市和泉州市的生态风险度居中,福州市、漳州市和厦门市的生态风险度较低;在快速城市化进程中,追求经济发展的同时应该与生态环境保持和谐.一个城市在发展的同时也要注意环保的投入,走新型工业化道路,才能实现区域的可持续发展.

基于改进的Shapley值法的农业节水补偿额测算方法

农业节水主体将节约的水转移到其它行业发挥效益的过程,是农业节水主体和其它非农行业主体合作以提高水资源利用效益的过程。在这个过程中,对农业节水的补偿可以看作是对合作收益的分配。本文在Shapley值法的基础上,综合考虑合作主体在合作中贡献的收益、承担的风险、投入的资源,及其利用资源的效率对收益分配的影响,运用半结构模糊数学理论确定影响因素的权重,提出新的农业节水补偿额定量测算方法。最后运用该方法对内蒙古南岸灌区农业用水转移中的农业节水补偿额进行试算。分析表明,该方法较客观地反映了农业节水主体的贡献,符合公平和效率兼顾的原则,可为今后确定农业节水补偿额提供依据。

西黄丸对三维适形放疗联合腔内后装放疗治疗中晚期宫颈癌近期疗效影响

目的观察西黄丸对三维适形放疗(3D-CRT)+腔内后装放疗联合顺铂同步化疗治疗中晚期宫颈癌临床疗效的影响,探讨西黄丸在中晚期宫颈癌患者同步放化疗中的应用价值。方法将154例中晚期宫颈癌患者随机分为西黄丸组和对照组各77例,对照组采用3D-CRT+192Ir腔内后装放疗联合顺铂同步化疗,出现毒副反应进行对症处理;西黄丸组在对照组治疗基础上加用西黄丸口服3 g/次,每日2次,服用至放疗结束。治疗结束后3个月评价治疗效果,观察1年、2年的病灶控制率和生存率,统计放疗期间的毒副反应发生情况。结果 2组有效率及1年、2年局部控制率比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。西黄丸组2年生存率高于对照组(P<0.05)。西黄丸组消化道损伤、白细胞降低、血小板降低、血红蛋白降低发生率均明显低于对照组(P均<0.05);2组泌尿系损伤发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。西黄丸组放射性直肠炎的发生率明显低于对照组(P<0.05)。结论西黄丸对3DCRT联合腔内后装放疗治疗中晚期宫颈癌患者近期肿瘤效果无显著影响,但可提高患者的2年生存率,降低治疗过程中的毒副反应,有进一步临床研究的价值。