地下水超采综合治理水利工程措施分析--以馆陶县为例

对地下水超采治理中水利工程措施进行了分析,简要介绍了地表水替代地下水、井灌区高效节水中应采取的水利工程措施。地表水替代地下水,是指通过一系列水利工程措施,建立从水源到田间的完善的灌溉体系,充分利用地表水灌溉,减少地下水开采;井灌区高效节水,是指对井灌区,通过发展节水灌溉,提高灌溉水利用系数,减少地下水开采。文中分析了不同工程措施的适用情况,并以河北省馆陶县地表水替代地下水工程为例,介绍了不同水利工程措施在地下水超采治理中的实践应用,为开展地下水超采治理提供参考。

沟灌交汇入渗数学模型研究

为进一步探明沟灌灌水沟的水分入渗规律,通过室内沟灌入渗试验,分析了沟灌交汇入渗的入渗规律,建立了沟灌交汇入渗的二阶段入渗模型,研究了沟灌交汇入渗相对与沟灌自由入渗的减渗特性。在此基础上建立了计算沟灌交汇起始时间的计算模型,得出了沟灌交汇入渗阶段的累积减渗量与入渗时间呈幂函数关系,并建立了沟灌交汇入渗减渗率η的公式,将其计算结果和沟灌自由入渗的累积入渗量用文中公式计算,可求得沟灌交汇入渗阶段的累积入渗量,与试验所得结果进行比较,其误差较小,表明建立的减渗率η的计算公式是可靠的。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。

膜孔灌平均入渗水深简化计算模型建立与验证

以非饱和土壤水分运动理论为基础,研究了膜孔灌土壤水分运动的数学模型,并用SWMS-3D软件对多种典型土壤的膜孔灌入渗特性进行模拟,利用模拟结果分析了膜孔灌入渗特性及其影响因素,提出了包含开孔率、膜孔直径的膜孔灌点源平均入渗水深简化模型。采用多种土壤膜孔灌入渗室内试验结果与已有文献资料对所建模型进行验证,结果表明所建模型能较准确地反映膜孔灌点源入渗特性,可为确定合理的膜孔灌灌水技术要素组合提供理论依据。

沟灌土壤水分运动数值模拟与入渗模型

为进一步探明沟灌二维土壤水分运动规律,以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立了沟灌土壤水分运动数学模型,用多组试验资料对模型模拟结果进行验证,两者基本吻合,表明模型可用于模拟沟灌二维土壤水分入渗过程。用所建模型对不同因素组合下沟灌土壤湿润体特性进行模拟分析,结果表明:土壤初始含水率、沟间距对沟灌累积入渗量影响较小,土壤质地、容重、沟底宽和沟中水深对其影响较为显著;沟底宽、土壤初始含水率对土壤湿润体水分分布影响较小,土壤质地、容重对其影响较大,沟间距、沟中水深对其影响主要在零通量面附近,当入渗发生交汇后,零通量面处垂向湿润锋运移加快。以此为基础,建立了包含湿周在内的沟灌累积入渗量计算模型。

沟灌入渗湿润体运移距离预测模型

为进一步探明沟灌入渗湿润体的影响因素和其运移规律,该文通过黏壤土和砂土的室内沟灌入渗试验,重点研究了土壤容重、沟中水深和土壤初始含水率对沟灌入渗湿润体的影响。通过分析,发现湿润锋垂直和水平方向运移距离与时间的1/2次方呈线性函数关系,建立了包含土壤容重、沟中水深、土壤初始含水率等因素的湿润峰运移距离预测模型,并对模型进行验证,结果表明模型精度较高,用其模拟沟灌入渗湿润峰运移距离是可行的。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。

一维土壤入渗特性数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论基础,利用Richards模型模拟不同实验处理下的一维垂直入渗过程,采用SWMS-1D软件对模型求解,用试验资料对模拟的累积入渗量与湿润锋运移距离结果进行了对比验证,二者基本吻合。对模拟结果分析得出,土壤质地和容重对一维垂直入渗累积入渗量、入渗速率和湿润锋运移距离影响较大,土壤初始含水率和入渗水头对其影响较小;并分别建立了不同土壤质地下的累积入渗量、入渗速率和湿润锋运移距离与入渗历时单参数幂函数计算式。

畦灌下渗水形状系数变化规律与水流推进简化解析模型研究

以Fok和Bishop提出的下渗水形状系数计算公式为基础,通过整理并分析部分国内外已有的文献资料,提出了计算下渗水形状系数的简化公式和经验公式。根据水量平衡原理,通过引入地表储水形状系数和提出的公式所计算出的下渗水形状系数,建立了基于水量平衡原理的畦灌水流推进简化解析模型。结合已有文献资料和田间试验对模型进行检验,表明所提出计算下渗水形状系数的简化公式和经验公式是可靠的,以此建立的水流推进简化模型具有严谨的物理基础,且计算求解方便、精度较高,可用于畦灌合理灌水技术指标的确定。

基于Adobe软件的喷头水滴直径测量试验研究

喷灌喷洒水滴直径是衡量一个喷头性能的重要指标。针对传统喷灌水滴直径测量较为复杂的问题,提出基于Adobe 7.0软件测量水滴直径的方法,运用该方法对色斑直径与水滴直径关系进行了率定,并对雨鸟系列喷头的水滴直径进行了测量,得到了3种水滴平均直径的关系、水滴直径与喷头距离的关系以及水滴累积体积百分数曲线图。

山区河道生态护坡方法分析研究

文中选择针对山区河道,对格宾网石笼、生态袋、生态混凝土等常用的生态防护方法进行了对比分析,从工程造价、生态效果等方面总结了上述不同防护方法的优缺点及适用范围。最后结合工程实例,介绍了格宾石笼在山区河道生态防护中的应用。

充分供水条件下垂直线源灌入渗模型简化研究

为了定量预测和分析充分供水条件下垂直线源灌土壤入渗特性,基于HYDRUS-2D模型,设置了144种模拟情景,模拟得到了9种土壤在不同线源直径和线源长度条件下的累积入渗量。采用Philip入渗公式对模拟数据进行拟合,从而获得吸渗率和稳渗率。在此基础上,研究了吸渗率和稳渗率与灌溉参数间的关系,建立了考虑线源渗水面积和饱和导水率的充分供水垂直线源灌土壤累积入渗量简化计算模型。最后,利用试验数据验证了简化入渗模型的准确性。结果表明:同一土质的吸渗率与稳渗率均随线源渗水面积的增大而增大,且吸渗率与线源渗水面积符合线性函数关系,稳渗率与线源渗水面积符合幂函数关系。土壤累积入渗量的简化计算模型的统计指标E_(MAE)与E_(RMSE)分别介于1.57~2.05 L与2.38~2.88 L之间,E_(NSE)≥0.92,计算值与实测值一致性较好,简化计算模型预测效果较好,可初步实现仅通过饱和导水率K s这个物理参数来预测充分供水垂直线源灌的入渗量。

生态混凝土在山区河道治理中的应用

近年,我国进行了大规模中小河流治理工程,其中有不少为山区河道,山区河道一般集雨面积不大,暴雨集中,汇流历时短,水位暴涨暴落,流量洪枯变化大,河道坡降陡,水流流速快,河水冲刷力大。传统防护型式,如混凝土、浆砌石等虽然能够满足防冲要求,但是由于它的不透水性,刚性护砌工程面上寸草不生,恶化了水生态环境,与现代生态防护理念不相符。格宾石笼、生态袋等现代生态防护型式,虽然生态效果良好,但有时其抗冲能力不能满足要求。

铸铁耐磨片壳型铸造工艺设计及优化

通过分析耐磨板的形状、结构和应用环境,设计了耐磨板材的化学成分和模具铸造方案,通过 View Cast软件对铸件固化工艺进行了数值模拟。结果表明,流动系统的上层出现空腔收缩和孔隙,根据数值结果和理论分析,改进了铸造方案,通过增加铸造器的直径和高度,来对铸件进行补缩和实现铸件的顺模拟,结果表明,优化工艺可有效消除收缩的孔隙度和收缩腔的缺陷。笔者结合自身多年铸造工艺工作经验,本次主要针对铸铁耐磨片壳型铸造工艺设计及优化展开深入论述,所得文献仅供同行业人员参考,望对行业的前进起到一定的促进作用。

复合土工膜结合灌浆技术在小水库除险加固中的应用

针对小水库除险加固中土石坝渗漏问题,提出了复合土工膜结合帷幕灌浆的防渗方法,并结合广西来宾马力水库除险加固,介绍了复合土工膜结合帷幕灌浆对大坝防渗的处理设计,经工程运行检验,防渗效果良好,为土石坝防渗提供了参考。

生石灰在处理河道污泥中的应用

针对河道污泥处理,介绍生石灰在处理河道污泥中的应用,分析生石灰处理污泥原理,并结合工程实例,验证生石灰处理河道污泥取得的效果,对类似工程具有借鉴意义。

黄土高原地区水资源承载力动态变化分析——以山西、陕西、宁夏、甘肃4省为例

水资源承载力对地区经济可持续发展和群众生活的物质基础具有重要影响,是达到地区社会、经济和环境不断优化的关键。采用模糊综合评价方法,选取水资源利用率、降水量、人均占有水量和生态用水量为评价指标,对黄土高原4省1994-2004年的水资源承载力进行了综合及分区评价。结果表明:黄土高原4省水资源承载力在1994-2004年总体上呈缓慢上升趋势,说明水资源有向良性发展趋势;陕西和山西省水资源承载力较高,2省水资源开发利用有较大空间,甘肃和宁夏水资源承载力已趋于饱和,实施跨流域调水和节水措施势在必行。