基于混合和谐搜索算法的自压滴灌田间管网多目标优化设计

为了综合考虑管网投资和水压分布,合理进行管网布置和管径选择,以满足管网的经济性和可靠性,使自压滴灌管网系统达到投资最低和灌水均匀度最高的目的。以管网投资最低(管网经济性)和节点富余水头均值最小(管网可靠性)为目标,建立了自压滴灌“梳子”形和“丰字”形田间管网系统的多目标优化数学模型,提出了混合和谐搜索算法求解多目标优化模型的方法和步骤。以新疆某自压滴灌工程为例,采用该方法对其田间管网系统进行优化,优化方案的管网总投资为47.63万元,与原设计方案相比降低了9.86%;管网节点富余水头均值为8.87 m,与原设计方案相比降低了28.37%。该优化设计方法得到的优化结果,不仅节省投资明显,而且节点富余水头均值显著减小,说明管网系统的压力偏差小,灌水的均匀度显著提高。优化结果表明,混合和谐搜索算法收敛速度快,计算精度高,在自压滴灌管网的多目标优化设计中具有很好的应用价值。

山丘区自压输水管道水锤计算与模拟方法

为了准确预测和防护山丘区自压输水管道的水锤破坏,提高管道输水的安全性和可靠性,针对山丘区自压输水管道落差大、距离长和地势起伏的特点,提出将输水管道划分为弯曲段和带倾斜角度的直管段,利用极限思想将弯曲管段基于切线的曲线拟合矢量化方法,拟合为沿管道中心线具有相同过流断面的多段等效短管;采用拟合等效短管和倾斜直管相结合的方法进行水锤计算,建立了自压输水管道的数值计算模型.以陕西省千阳县一自压管道输水工程为例进行了验证分析,通过模拟管道末端阀门不同关阀时间的水锤压力变化规律,得出最优关阀时间为50 s≤T≤120 s,提出了相应的水锤防护方案.结果表明该方法的计算和模拟精度高,可为山丘区长距离自压管道输水工程建设与管理提供参考.

大型灌区节水改造项目实施效果综合评价

为了客观准确评价大型灌区节水改造项目的实施效果,将大型灌区节水改造实施效果分为优秀(Ⅰ)、良好(Ⅱ)、中等(Ⅲ)和较差(Ⅳ)4级,选取建设过程规范程度、建设任务及投资完成程度、实现效益、管理与改革和灌区可持续发展5个一级指标、12个二级指标和35个三级指标,构建了大型灌区节水改造实施效果的综合评价指标体系.采用博弈论综合赋权法计算评价指标的组合权重,建立了大型灌区节水改造项目实施效果综合评价云模型.以湖北省某大型灌区节水改造项目为例进行实例验证,得到了该灌区综合评价结果对于优秀的隶属度为0.5316,表明该灌区节水改造实施效果综合评价为优秀,评价结果与灌区实际情况基本一致,且该模型的评价结果更加科学准确,可为大型灌区节水改造项目建设和管理提供依据.

高中语文古典诗歌中的情感教学研究——以白居易《琵琶行·并序》为例

诗歌教学是从景到境又入情的一个过程,层层深入,由易到难,《琵琶行·并序》也是如此。关于作者思想感情的解读最终落到“同是天涯沦落人,相逢何必曾相识”这一中心句上,若是教师讲得浅学生难以感悟,讲得深又容易失去诗歌的美感。文章将就此话题,通过诗歌教学实践探析高中语文古典诗歌情感教学的策略,以期为广大一线教师提供参考。

基于逻辑斯谛分布的大型灌区节水改造项目实施效果模糊综合评价

大型灌区节水改造项目投资大,影响因素多,为了客观评价大型灌区节水改造项目实施效果,评判是否达到改造目标,从工程建设情况、节水增收效益、灌区管理改革与灌区可持续发展4个方面,筛选出25个评价指标,提出4级分级标准和方法,建立了大型灌区节水改造项目实施效果评价指标体系。采用逻辑斯谛分布确定隶属度函数,对最大隶属度法进行改进,提出了基于逻辑斯谛分布的大型灌区节水改造项目实施效果模糊综合评价方法。以河北省某大型灌区为例进行实例评价,得出该灌区节水改造项目实施效果的综合隶属度为0.5730,总体评价为良好(Ⅱ),评价结果与灌区节水改造项目实施的实际情况基本一致。

山丘区自压输水管道水锤防护措施研究

【目的】避免山丘区自压输水管道因水锤而遭受破坏,保障管道的安全运行。【方法】针对山丘区地势起伏的自压输水管道中水锤现象正负压较大的特点,以陕西省千阳县一自压输水管道工程为例,依据水锤基本计算理论,采用倾斜直管和拟合等效短直管相结合的数值模拟方法,分别模拟各个驼峰断面设置进排气阀和末端控制阀门断面前设置超压泄压阀的防护效果,对计算模拟结果进行分析,确定水锤防护措施及具体位置。【结果】在无水锤防护措施的情况下,管道末端控制阀门快速关闭时管道内沿管线产生明显负压,最大负压水头达到-20.06 m,管道末端控制阀门断面处正压最大,正压水头达到87.58 m;合理设置水锤防护措施后,管线全程无负压,全程正压最大水头为70.88 m,未超过管道允许的最大压力。【结论】对于山丘区自压输水管道,采用进排气阀和超压泄压阀联合防护水锤的方法,可以有效缓解水锤现象的发生,保证管道内的压力在设计压力允许范围内。

U形渠道圆柱体量水槽研究

基于前人圆柱体量水槽测流原理分析,得出了底部为圆弧两侧为斜坡的U形渠道圆柱体量水槽的流量理论计算公式,提出其流量校正系数可以由相对能量（上游水头与底部弧段弦长之比）的函数求得,并根据试验资料建立了相对能量和相对流量（实际流量与计算流量之比）的无因次关系式.并在试验水槽中进行了标定,试验表明：相对能量和相对流量具有非常好的相关关系,量水槽的测量相对误差为3.78%,最大淹没度为0.84,量水槽的断面收缩比建议采用为0.57～0.69.该种量水槽具有结构简单,施工制作容易,可以拆卸,不产生淤积,使用方便.

渠道防渗抗冻新材料与新技术

渠道防渗技术是目前中国应用最广泛的节水工程技术措施。本文论述了渠道防渗技术发展现状 ,介绍了渠道防渗抗冻新材料与新技术 ,提出目前渠道防渗技术由单一防渗材料向复合防渗材料 ,由单一防渗结构形式向复合防渗结构形式发展 ,指出必须加强跨学科研究和跨行业合作 。

季节性冻土地区渠道防渗防冻胀技术与应用模式

在我国北方季节性冻土地区,混凝土衬砌防渗渠道的冻胀破坏比较广泛,对工程的危害程度最大。在灌区续建配套与节水改造中,目前常用的渠道防冻胀技术措施主要有保温措施、置换措施、隔水排水措施和结构措施等。根据北方16个大中型灌区调查资料,总结了不同条件下渠道防渗防冻胀技术的应用模式,认为在渠道防渗工程冻胀破坏严重的地区,应结合灌区的具体情况,采用防渗防冻胀复合结构形式,才能起到较好的防冻胀效果。

抛物线形混凝土衬砌渠道标准化结构形式研究

通过实例比较了2种常用的抛物线形渠道水力最佳断面参数,得出二次抛物线渠道的水力性能优于半立方抛物线形渠道,并推导出了二次抛物线渠道实用经济断面的计算公式,提出了详细的计算步骤,给出了二次抛物线渠道实用经济断面水力计算表以供设计人员使用。同时,根据渠道工程实际应用情况和现行规范要求,提出了抛物线形混凝土衬砌渠道标准化结构形式,计算得出了常用抛物线形混凝土渠道结构尺寸、不同比降流量表,在实际工程应用中可根据设计渠道的具体情况进行选用。

变频调速分级恒压灌溉自动控制系统及应用

为解决机电泵利用工频电源(50 Hz)作恒速运转条件下,灌溉面积或地形高差变化较大的管道式喷微灌系统灌水均匀度不能满足灌溉要求的问题,提出了一种变频调速分级恒压灌溉自动控制系统,该系统将变频技术和自动化技术相结合,具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备,可同时对1台或多台三相380 V,50 Hz水泵电动机进行自动控制.该系统设计了多段压力设置转换电路,可根据预先设定的压力控制值自动进行压力等级切换,并对管网的电磁阀开启、关闭进行控制,实现分级恒压自动供水灌溉.通过工程实例分析表明,采用水泵工频控制时喷灌系统水头最大差值为12.89 m,采用变频分级恒压控制时喷灌系统水头最大差值为3.38 m,满足设计压力变幅不大于4.00 m的要求.同时该系统具有节水、节能、自动化程度高、运行管理方便以及保证管网和水泵安全运行等功能,能够根据灌溉分区进行分级恒压自动供水灌溉,满足灌水均匀度要求.

渠道防渗防冻胀复合型保温塑料板的试验研究

提出了一种填充玉米秆碎粉的复合型聚氨酯泡沫保温塑料板,初步确定了其配方和制备工艺,通过试验研究了不同玉米秆碎粉粒径(0<D≤0.45 mm,0.45 mm<D≤1.50 mm,1.50 mm<D≤4.00 mm等3种规格)和填充量对聚氨酯泡沫塑料的密度、压缩强度和导热性能的影响,以及不同的填充量及粒径对聚氨酯泡沫塑料的发泡时间、发泡成型效果的影响.结果表明,当玉米秸秆碎粉粒径一定时,随着填充量的增加,填充玉米秸秆碎粉的聚氨酯泡沫保温材料的密度增大,但压缩强度下降;当玉米秆碎粉粒径为0.45 mm<D≤1.50 mm、填充量为30%时,制备的复合型聚氨酯泡沫塑料板的压缩强度(10%压缩变形)为85 kPa,导热系数为0.038 W/(m.K),尺寸变化率(-40～+70℃)为±1%,能够满足渠道衬砌防渗工程中防冻胀破坏的性能要求.经测算,与不填充玉米秆碎粉的聚氨酯泡沫塑料板相比,复合型泡沫塑料保温板的成本可降低约25%,而且能够充分利用农业生产的废弃物,减少丢弃或焚烧这些废弃物对环境造成的污染.

浑水低压管道输水灌溉的试验

浑水低压管道输水灌溉工程设计中,由于缺乏相关计算依据,其临界不淤流速多借用有关管道输送的临界不淤流速公式计算确定,管道阻力损失计算一般直接利用清水管道计算公式,因此其计算误差较大,适用性和可靠性差。针对管道输水灌溉的特点,给出了浑水低压管道输水灌溉的临界不淤流速的定义,进行了不同含沙量下管道临界不淤流速和阻力损失试验。结果表明:含沙量对临界不淤流速有明显的影响,当管径和泥沙容重一定时,临界不淤流速随着浑水含沙量增大而增大;浑水阻力损失随着流速和含沙量的增大而增大。同时,整理分析试验数据,得出了浑水低压管道输水灌溉临界不淤流速和阻力损失经验计算公式。

我国渠道衬砌与防渗技术发展现状与趋势

论述了渠道衬砌与防渗的涵义和作用,阐述了我国渠道衬砌与防渗技术的发展现状、存在问题以及在衬砌与防渗新材科、新型衬砌与防渗结构形式、防冻胀技术、机械化施工技术等方面的发展趋势,认为我国渠道衬砌与防渗技术与发达国家相比在许多方面还存在一定差距,特别是在工程施工质量和施工机械化水平方面差距较大,指出目前我国渠道衬砌与防渗技术由单一材料向复合材料、单一结构向复合结构、以人工施工为主向半机械化及机械化施工方向发展,并开始重视渠道衬砌与防渗对生态环境的影响。

引黄灌区浑水管道输水临界不淤流速分析与计算

为了解决引黄灌区浑水管道输水灌溉工程中泥沙淤堵问题,合理确定临界不淤流速,用试验沙样和清水配制了6组不同含沙量的浑水水样,在4种规格管径的管道中进行了浑水管道输水临界不淤流速试验.分析了浑水含沙量、输水管径、泥沙密度和颗粒粒径对临界不淤流速的影响.结果表明:当管径和泥沙密度不变时,临界不淤流速随含沙量的增大而增大;当含沙量和泥沙密度不变时,临界不淤流速随管径的增大而增大;泥沙密度和粒径对临界不淤流速影响也很明显,特别是泥沙颗粒的上限粒径(d90或d95),一般最先沉降到管底的是粒径比较大的泥沙颗粒.同时,基于泥沙悬浮效率系数和悬浮泥沙能量耗损的角度,建立了临界不淤流速计算公式;利用试验数据,确定了泥沙悬浮效率系数计算方法;经试验并比较了临界不淤流速的实测值与计算值,两者之间的最大误差为2.958%.

黄河上中游大型灌区推广管道输水发展节水灌溉的可行性分析

通过对黄河上中游水资源特点及大型灌区目前存在的主要问题的分析 ,结合管道输水灌溉技术特点及目前国内外发展概况 ,提出了黄河上中游大型灌区推广管道输水发展节水灌溉的思路 ,并通过试验示范工程进行了技术经济论证。同时认为黄河上中游大型灌区推广管道输水发展节水灌溉具有有利的条件 ,节水效益十分显著 ,对解决该区水资源供需矛盾 ,促进当地工农业持续稳定发展 。

基于变频恒压控制下的喷微灌单元设计法及应用

利用机电泵加压进行喷微灌过程中,机电泵通常是利用工频电源(50 H z)作恒速运行,无法调节泵的运行特性与管网实际变化的运行状况相适应。在分析变频恒压控制系统原理的基础上,针对喷微灌技术应用中存在的问题,提出了喷微灌系统的单元设计法,对喷微灌系统压力进行分单元、分级控制,极大的提高了灌水均匀度,能够实现适时适量的科学灌水要求,同时具有显著的节水节能效益。

管道输水灌溉工程质量模糊综合评价方法研究

分析总结了我国管道输水灌溉工程建设中存在的问题,提出了管道输水灌溉工程质量评价指标,构建了管道输水灌溉工程质量评价综合指标体系,将指标特征值通过量化方法转化为指标隶属度,在确定评价等级标准和权值的基础上,运用模糊集合变换原理,以隶属度描述各指标的模糊界线,用模糊关系矩阵和层次分析方法,结合构造数学模型,建立了管道输水灌溉工程质量模糊综合评价模型,并利用工程建设实际资料对模糊综合评价模型进行了验证。

变频恒压控制系统在日光温室蔬菜滴灌中的应用研究

恒定转速的机电泵无法调节泵的特性与实际变化的运行状况相适应。针对日光温室蔬菜基地的用水特点和加压滴灌技术应用中存在的问题 ,根据电动机的变频调速原理 ,提出了利用变频恒压控制系统调节水泵电机转速来满足管网不同需水量时压力恒定不变的要求 ,并通过工程试验进行了经济效益分析 ,认为该系统应用在日光温室蔬菜滴灌中具有显著的节水节能及增产效益 ,实用性强 。

论大型灌区节水改造对策

通过对我国水资源现状和大型灌区目前存在的主要问题的分析 ,阐述了大型灌区节水改造的必要性 ,提出了大型灌区节水改造应重点抓住渠系节水、田间节水。