透水混凝土渗灌对南丰蜜橘产量品质及水分利用效率的影响

透水混凝土渗灌技术(PCII)是一种可将水分输送到作物深根的新型灌溉技术。为探知PCII的节水效果,并明晰其对果树产量及水分利用效率(WUE)的影响。以江西红壤丘陵区的南丰蜜橘为研究对象,通过大田灌溉控制试验,研究透水混凝土渗灌、漫灌(CK)和滴灌(DI)3种灌溉方式对土壤水分动态、南丰蜜橘果实生长、产量、品质及水分利用效率的影响。研究结果表明:相较于CK、DI,PCII灌溉方式下各土层的平均土壤体积含水率更高且波动幅度较小;与DI相比,PCII南丰蜜橘果实体积在幼果期、定果期、果实膨大期与果实成熟期分别增加0.79%~2.06%、0.35%~4.29%、1.18%~4.59%、0.38%~0.85%,生长速率在定果期、果实膨大期与果实成熟期分别增加1.21%~1.39%、1.29%~1.33%、0.93%~1.09%;与CK相比,糖度在果实膨大期与果实成熟期分别提高了11.47%~15.15%、13.70%~13.91%;与CK处理相比,PCII的产量、水分利用效率分别增加了15.69%~17.15%、43.13%~43.60%,与DI处理相比,PCII的产量、水分利用效率分别增加了1.58%~2.49%、4.84%~5.23%。因此,采用透水混凝土渗灌有助于提高红壤丘陵区南丰蜜橘的产量和品质,并实现水资源高效利用。

江西省水利高质量发展背景下农业水利工程专业人才培养模式的探索与实践

南昌工程学院农业水利工程专业在实施“卓越农林人才教育培养计划”教学改革项目过程中,顺应时代对该专业赋予的新内涵,从人才培养方案、教学模式改变等方面对人才培养模式进行了改革。通过顶岗实习、本科生导师制等的推行,提升了学生的实践动手能力。总结了“卓越农林人才教育培养计划”实施过程中存在的问题和经验,以期为农业水利工程专业改革提供参考,并为江西省水利高质量发展储备所需人才。

工作压力对迷宫流道灌水器泥沙分布的影响

降低工作压力已被广泛认为是最有效的减少滴灌系统维护和运行成本的方法之一。然而,使用高含沙水、回用水和微咸水等劣质水会增加灌水器堵塞的风险,因此探索了低压灌溉的可能性。使用高含沙水作为滴灌水源,分析了4个压力水平(50、80、100和130 kPa)对迷宫流道灌水器防堵塞性能的影响,并测量了灌水器中保留淤积泥沙和排放淤积泥沙的粒径分布。结果表明,工作压力对灌水器的防堵塞性能有显著影响。当工作压力低于80 kPa时,滴灌头中的淤泥积累速度更快(最终累计量达52.31 mg),灌水器的堵塞过程加速,防堵塞性能显著降低,灌水器在运行10.92~12.78 d后出现整体堵塞。工作压力大于80 kPa时,滴头抗堵塞能力逐渐降低,系统在运行17.87~27.96 d后,灌水器出现突发性堵塞。灌水结束后,灌水器中淤积泥沙V10(6.61~8.29μm)和V25(13.54~20.93μm)的含量呈下降趋势,平均粒径增加了12.41%~23.77%,且受工作压力影响较小;而增加工作压力有利于减少灌水器内V50(31.64~56.31μm)的泥沙占比(下降约13.12%),粗颗粒泥沙V75(51.82~78.25μm)、V90(80.76~118.13μm)在4种工作压力下均不易排出流道,且在较小的工作压力下容易粘结成为更大的颗粒增加灌水器堵塞风险。工作压力对灌水器排出粗颗粒泥沙的影响较大,对微小泥沙的排出影响较小。因此,在高含沙量的滴灌系统中,迷宫流道灌水器在低压灌溉时的工作压力应控制在80 kPa以上。

容重对红壤水平入渗特性的影响

以江西典型红壤为研究对象,设定5组不同的土壤容重(1.2,1.25,1.3,1.35,1.4g/cm3),用水平土柱积水入渗模拟容重对入渗能力的影响。结果表明:湿润锋随容重的增加而减小,在入渗初期容重对红壤入渗能力有较大的影响,200min后容重对入渗的影响减弱,入渗率随累积入渗量的增大而减小;建立了红壤不同容重条件下水平一维入渗模型,分析认为容重对Philip模型入渗参数有较大影响,证明该模型具有较高的精度,可以用于不同容重条件下红壤入渗率随时间变化的预测。

萍乡市城市地表径流污染物浓度变化特征分析及数值模拟

以海绵城市建设试点城市萍乡市地表径流污染物(以SS和TP为代表)浓度变化特征与预测模型适应性为研究对象,根据两场次的降雨资料及实测径流污染物浓度数据,确定所建地表径流污染物浓度变化预测模型Sartor-Boyd和p/r模型的参数,并模拟和分析了地表径流污染物浓度变化过程。结果表明:萍乡市地表径流污染物(SS和TP)浓度受初始冲刷效应的影响,降雨过程前期随雨强的峰值而达到最大,降雨过程后期污染物浓度受雨强的峰值波动影响较小;受模型参数的影响,Sartor-Boyd模型模拟值的统计学指标RPD、R^(2)、NSE均小于p/r模型的相应指标,p/r模型对萍乡市降雨地表径流污染物排放规律的预测精度较好,模型可信度较高。结合萍乡市地区降雨状况建立的p/r数学模型可为该区域海绵城市建设过程中地表径流污染物浓度的预测及管理提供参考。

模糊综合评价法在南方小型灌区评价中的应用

研究应用模糊综合评价法对南方小型灌区改造进行综合评价的方法。利用层次分析法确定评价指标的权重,得到综合权重,使得评价方法简单实用;以江西省金溪县5个不同乡镇小型灌区为例,对改造运行状况应用上述方法进行综合评价。结果表明,评价结果与实际基本相同,说明这种方法应用到南方小型灌区综合评价中是可行的,对小型灌区的评价具有指导意义。

西安市城市路面地表径流特征分析

为了掌握城市里面降雨径流水质状况,对西安市解放路路面地表径流特征进行了研究。采集两场降雨不同时段产生的地表径流进行监测,指标包括:浊度,COD、SS、NH3-N、NO3--N。结果表明,用污染物平均浓度(EMC)可以进行场次径流的水质评价,每场径流初期的污染物含量较高,随着径流时间的延长含量呈现下降趋势,影响径流中污染物浓度的主要因素包括前期晴天数、降雨特征等;两场此的径流均发生了初始冲刷。研究结果可以为城市降雨径流的利用提供指导。

屋面储存雨水水质随时间变化的研究

研究屋面储存雨水在不同时间段内的水质情况,可为储存雨水的使用提供指导。以西安地区的降水为研究对象,采集雨水储存,并监测水质的变化。监测项目包括：水温、pH值、电导率、SS、COD、浊度、氨氮。监测分析结果表明：在监测时间段内储存雨水的硝酸盐氮呈上升趋势,浊度、SS、COD、氨氮随时间呈下降趋势。参考国家生活杂用水水质标准及地表水环境质量指标对不同监测时间段内的雨水水质评价,雨水储存30~40 d内基本为Ⅳ类水,此阶段为储存雨水的最佳利用时间,40 d以后储存雨水需要更新。

西安市城市雨水利用方式探讨

介绍了一些国家和地区城市雨水利用的研究现状。西安市是一个水资源匮乏的城市,但却有丰富的雨水资源,对适合于西安市的雨水利用方式进行了探讨。经分析讨论认为,这3种模式在西安市的城市雨水利用中都具有很强的实用性,即:利用城市屋面雨水减少自来水的需求,道路广场雨水补给地下水资源,下凹式草地降低城市雨洪灾害。

Cl^-随水分在不同体积质量红壤中的迁移特性及再分布

采用一维垂直入渗法(相同入渗水头、含有相同质量分数的氯离子),研究不同红壤体积质量条件下水分及溶质在红壤中的垂直迁移和再分布规律,记录土柱湿润锋等指标的变化,并测定入渗结束后及24 h后土壤中的土壤含水率及含Cl-量。结果表明,土壤的入渗能力易受到土壤体积质量的影响,相同入渗时间,体积质量越高,湿润距离越小,在入渗500 min后体积质量对入渗率的影响减小,不同体积质量的土壤达到稳定入渗率的时间不同。入渗结束后及再分布24 h后Cl-的质量锋溶质锋面总是滞后于湿润锋,Cl-的向下迁移与水分向下入渗受到体积质量的影响相同;再分布过程中,土壤中的Cl-受到向下运动水分的淋洗。

海绵城市建设对萍乡市城区河流健康影响评价

海绵城市建设旨在构建低影响开发雨水系统,其规划控制目标一般包括径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等。海绵城市建设过程中,须对“海绵体”工程进行效果评估,定量评价不同建设情境下“海绵体”工程的蓄滞功能,生态功能及水文功能。本文以萍乡市海绵城市建设示范区为研究对象,通过构建评价体系,采用对层次分析法和模糊综合评价法,实现示范区河流健康状况的综合评价。结果表明,通过层次分析法分析得到各监测点的一级指标中水功能所占的权重最大,水环境次之,水资源最小;萍乡市城区河流在海绵城市建设后基本处于健康状态。其中2个监测点处于非常健康状态,6个监测点为健康,3个监测点为亚健康。评价结果可为萍乡市海绵城市后期运行管理提供参考。

沥青楼顶面微集雨水中浊度及COD浓度随储存时间的变化规律

为充分利用城市地区次降雨资源,以西安理工大学办公楼沥青楼顶面(单一下垫面)采集到的8个微集雨桶水为例,发现微集雨桶水中浊度随时间呈下降趋势且基本上符合幂函数关系,前60d内化学需氧量(COD)浓度与时间的关系为一元二次函数关系;构建了微集雨桶水中浊度与次降雨量、初始浊度及储存时间的关系式及微集雨桶水中COD浓度与次降雨量、初始COD含量及储存时间的关系式,根据次降雨量、浊度或COD初始值就可得到不同储存时间段内微集雨桶水中的浊度或COD浓度。

“横向”拉开档次法对小型灌区的综合评价与排序

随着我国农村小型农田水利工程建设的开展,选择哪种评价方法,对这些规模及改造方式差别不大的小型灌区进行评价显得尤为重要。采用拉开档次法对分宜县改造后的6座小型灌区进行综合评价排序,评价结果表明,所得评价值差异性大,便于对不同灌区的改造效果进行对比分析;且能够很好地反映出小型灌区的实际情况。应用证明这种评价方法条理清晰、逻辑性强、简单实用,可以为小型灌区的评价工作提供科学的指导。

下凹式草地对降雨径流污染物去除效果研究

城市雨洪径流中污染物是城市地表水体和地下水体一个重要的污染源,为了控制城市雨洪造成的污染,采用草坪覆盖的垂直替流式人工湿地,处理收集到的马路径流雨洪中的污染物,结果表明,这种结构的湿地对NH3-N、NO3--N的去除率分别达到70%~80%、40%~80%;并且随着草坪湿地含水率的增加对NO3--N的去除率也随之升高。同时应用一级动力学模型,通过草坪湿地的实测数据对模型进行率定。将模型计算的结果与实测值进行对比,相关性分别达到0.955 2和0.989 9,表明在预测本次试验所设计的湿地对污染物去除的效果时,该模型具有很强的实用性。

多点源滴灌条件下红壤水分溶质运移试验与数值模拟

为了掌握红壤多点源滴灌条件下水分溶质运移规律,为红壤丘陵地区脐橙滴灌灌溉设计和管理提供参考,建立了5个不同红壤容重下滴灌水分和硝态氮运移的数学模型。借助Hydrus-3D模型模拟了不同红壤容重、同一滴头流量和施氮量时土壤水分溶质分布特征和湿润锋推移和交汇过程。模拟结果与试验对比表明:模拟的湿润锋运移交汇过程、湿润体内土壤含水率以及NO_3^--N含量与实测值之间的偏差均在9.5%以内;模拟值和实测值具有很好的一致性,并显示在湿润锋交汇处土壤含水率和NO_3^--N含量低于同一深度滴头下方的土壤,另外高容重红壤阻碍湿润锋的推进速度。总体而言,Hydrus-3D可以用于红壤滴灌施肥灌溉条件下湿润体范围以及水分和氮素运移和分布的模拟。

应用层次分析法对农田水利工程建设项目过程后评价

随着小型农田水利(小农水)建设项目的开展,建立一种新的小农水建设项目过程后评价模式势在必行。以江西省分宜县2011年小农水建设项目为研究对象,首先根据水利工程建设项目的特点建立了层次分析分配模型及确定了评价各指标、然后,介绍了层次分析法的原理,再建立各层次指标之间以及与评价等级之间的判断矩阵,并通过层次分析法6.0软件对判断矩阵的隶属度进行层次评价。评价结果表明本项目评价等级为良,与当前的实际情况基本相符,说明该方法可用,从而将层次分析法引入到了小农水建设项目工程后评价领域。

极端干旱区深层坑渗灌灌水量对葡萄代表性生理性状影响研究

葡萄各物候期的代表性生理性状反映了其整体的生长状况。为了揭示深层坑渗灌条件下灌水量对葡萄各物候期代表性性状生长的影响,将葡萄的生长期分为6个物候期,通过大田试验,分别对葡萄各物候期不同灌水量处理的代表性生理性状进行了观测和分析。结果表明:在深层坑渗灌条件下,在萌芽期,灌水量1 365 m3/hm2时,萌芽率达到最高值78.79%;在展叶期,灌水量4 410 m3/hm2,新生枝条生长长度最长为45 cm;在花期,灌水量735 m3/hm2时,坐果率最大为62.24%;在果实膨大期,灌水量7 350 m3/hm2,果粒纵径生长沟灌最大为1.71 cm;在果酱成熟期,灌水量2 205 m3/hm2时,果粒粒重最大为2.95 g;在枝蔓成熟期,灌水量2 940 m3/hm2时,净光合速率值最大为6.17μmol/(m2.s);深层坑渗灌与沟灌相比,当灌水量为14 595 m3/hm2时,节水50.8%,总产量为沟灌的99%,商品产量为沟灌的171.2%。深层坑渗灌是一种适用于极端干旱区成龄葡萄的灌水技术。

红壤丘陵区多点源滴灌硝态氮运移特性研究

【目的】掌握红壤丘陵区水肥一体化滴灌硝态氮(NO3--N)的迁移分布规律,为脐橙滴灌参数的设计及水肥管理提供指导。【方法】通过田间试验,研究不同滴灌流量和滴头间距条件下NO3--N在土体内的迁移分布规律,并借助Hydrus-3D建立了多点源红壤田间水分溶质运移模型。【结果】滴头间距流量均对养分分布、交汇的范围有较大的影响;滴头间距相同时,流量越大,滴灌灌水后湿润体的交汇范围越大,NO3--N交汇范围也相应增加。而流量相同时,间距越大,湿润体的交汇范围越小,易在灌溉中形成施肥的空白区致使作物根系附近养分较少;Hydrus-3D模拟结果表明,模拟值与实测值的平均误差在11%以内。【结论】适宜于红壤丘陵地区脐橙滴灌参数为:滴头间距为30 cm、滴头流量为1 L/h;Hydrus-3D模型可以用于红壤区域养分迁移分布的数值模拟。

非饱和土壤水动力弥散系数研究

在非饱和土壤中,分子扩散、机械弥散作用对不同质地土壤溶质扩散影响各不相同。本文以粉壤土为研究对象,采用三种形式水动力弥散系数计算公式(分子扩散作用、机械弥散作用、分子扩散与机械弥散共同作用)对溶质浓度进行数值模拟。以土壤含水率和Br^-浓度实测值与计算值均方差最小为优化目标,建立溶质运移参数识别模型,采用遗传算法对模型求解,将所得参数代入对溶质运移方程,计算1 345min时刻的Br^-离子浓度值。结果表明:分子扩散与机械弥散共同作用下的Br^-浓度计算值与实测值相关性最高、分子扩散次之、机械弥散最小,相关系数分别为0.949、0.916、0.793。在非饱和溶质运移的试验中,分子扩散和机械弥散共同影响着数值模拟的精度。

不同地下水埋深条件下均质土壤毛管上升水运动特性试验研究

不同地下水埋深是影响土壤毛管上升水的含量及运动特性的重要因素之一。本文通过室内土柱模拟试验,研究了在不同地下水埋深条件下均质土毛管上升水的运动机理。结果表明:不同地下水埋深均质土壤毛管水上升高度和地下水补给量与时间之间均为幂函数关系,毛管水上升高度与地下水补给量之间呈明显的线性关系;不同地下水埋深条件下毛管水上升过程以毛管水上升速率为依据可划分为上升和稳渗两个阶段,在上升阶段,毛管水上升高度、平均上升速率及时间均与地下水埋深成正相关关系,但差异并不明显。