不确定性条件下分布式农业生产预警模型构建与应用

构建了基于梯形模糊数和分布式作物模拟模型的空间分布式农业生产预警模型来实现作物产量和水分生产力综合警情预警预报。模型采用空间分布式作物产量和水分生产力作为警情指标来计算系统警级,引入梯形模糊数来表征目标产量和水分生产力的不确定性,采用空间分布式作物模拟模型来模拟常规灌溉、0.8倍常规灌溉和0.6倍常规灌溉下的作物产量和水分生产力,进而对现状1976—2012年和未来RCP4.5情景下2026—2045年不同灌溉水平下进行农业生产风险预报预警,并衡量了未来20年产量和水分生产力的静态协调度和每5年4个周期的动态协调度。结果表明,同一作物在不同土壤类型和不同灌溉水平下预警等级不同,警级随着灌溉水平的降低呈现不规则变化规律,协调性随着灌溉水平的降低而减小。模型能够识别出未来气候变化不同节水灌溉水平下的空间异质性作物产量和水分生产力的警级,实现精准化农业生产风险预警预报,有利于实现高效率降警处理。

明渠水流流速横向分布抛物线律及其应用

依据室内试验和田间实测资料,分析了明渠水流横向流速分布特点,建立了明渠水流横向流速分布抛物线律,给出了参数的确定方法,并结合明渠垂向流速双幂律提出了明渠测流方法。实测资料验证表明:用抛物线律表达明渠水流横向流速分布具有较高的精度,在(1-2x/Bi)>0.1范围内,除个别点外,计算流速相对误差小于5%;利用抛物线律及双幂律建立的明渠测流方法,精度较高,对不同形式及断面尺寸的渠道具有较强的适应性。

明渠水流流层平均流速分布规律及其应用

为提高灌区用水管理水平及水资源利用效率,基于室内及田间实测资料,利用指数律计算了流层平均流速,采用双幂律拟合流层平均流速垂向分布,给出了相关参数的确定方法,并基于流层平均流速分布双幂律提出了"水面流速法"实现明渠测流。经室内及田间实测资料验证,双幂律可以准确表达流层平均流速垂向分布特点,在0.1≤y/h≤0.95的范围内,除个别点外,双幂律计算流速与实测流速的相对误差在±5%以内;首次提出的"水面流速法"只需测量水面中点流速及水位,即可根据断面参数计算渠道流量,测流结果精度较高。与传统方法相比,"水面流速法"无需改造渠道,不干扰水流,在不降低测流精度的条件下,大大节省了田间测流工作量,适应灌区对量水自动化与信息化的发展需求,可以在生产实际中推广应用。

多层次灰色关联模型在黄河相关省区火电行业用水定额评估中的应用

为科学合理地评估黄河流域相关省区用水定额,以火电行业为例,根据国家、行业有关标准及准入条件、实测数据资料等,基于多层次灰色关联理论建立评价模型,给出了模型结构、评价指标及相关参数的确定方法。评估结果表明,山西省火电行业用水定额评价结果最优,内蒙古、山东和甘肃用水定额较为合理。

不同水肥模式的水稻叶面积修正系数试验研究

叶面积修正系数直接决定着长宽修正系数法测量叶面积的精确程度。为探讨水肥模式对水稻叶面积修正系数的影响,基于水稻实测叶面积及叶片长、宽数据计算叶面积修正系数,并分析其变化规律。结果表明,各处理生育前期水稻叶面积修正系数接近或超过经验值0.75,中期较小,抽穗开花期略有上升并稳定至0.7左右。常规灌溉处理上层叶片叶面积修正系数较控制灌溉大,叶片更加细长。不同肥料处理中,控释肥处理叶面积修正系数普遍偏低;常规肥及实地肥处理在生育前期可以采用经验值进行叶面积计算;抽穗开花及以后各生育期,各处理均可采用相同的叶面积修正系数;生育中期各处理叶面积修正系数较低。

不同土质灌区土壤盐分与物理特性空间变异规律及协同关系研究

为探究土壤盐分空间特性,以鄂尔多斯黄河南岸灌区不同土质的两个灌域为研究对象,采用经典统计学与地质统计学相结合的方法对0~20 cm土层土壤电导率与土壤物理特性参数间的关系进行分析研究。研究结果表明:两灌域0~20 cm土层土壤电导率均可以采用高斯模型进行半方差分析拟合。砂土灌域土壤电导率为中等变异程度,中等空间相关性,电导率与黏粒含量、土壤容重、含水量、导热率及热容量显著正相关,相关范围约2~6 km;与砂粒含量显著负相关,相关范围约2.5~4 km。砂壤土灌域土壤电导率为中等偏强变异程度,较强空间相关性,电导率与土壤物理特性空间相关性较低,土壤盐渍化程度高于砂土灌域。

明渠水流测线平均流速横向分布及其应用

基于室内与田间试验,分析了明渠水流流速分布特性,提出了水流测线平均流速横向分布抛物线规律和明渠测流方法。结果表明,抛物线规律表达测线平均流速横向分布具有较高的计算精度,在(1-2x/B)>0.1的范围,实测与拟合计算流速的相对误差在±5%之间;利用测线均速抛物线规律对不同渠形测流具有良好的适用性,相对误差在±5%之间,且减轻了田间施测工作量和便于灌区测流自动化。

黄河南岸灌区土壤盐分运动及模拟

以鄂尔多斯黄河南岸灌区为研究区域,在分析其土壤盐分运动规律及影响因素的基础上,采用BP神经网络模型对耕作期浅层土壤盐分变化进行了模拟与预测。结果表明:同期降雨后不同区域可呈现不同的脱盐或积盐过程,降雨对土壤盐分的影响主要集中在土壤深度60 cm以内的浅层区域,减小灌溉强度可能造成土壤表层反盐;土壤盐分运动受到地下水埋深、土壤初始含盐量及灌溉水质等因素的影响,地下水埋深大于2 m后,地下水对土壤盐分的影响逐渐消失。BP神经网络模型对土壤盐分运动具有良好的模拟精度,减小灌溉强度后耕作层土壤呈弱积盐状态,4个灌溉周期后耕作层土壤盐分将上升4.7%。

MIKE SHE模型在杭锦旗引黄灌区的应用研究

农田灌溉排水作为灌区退水的重要部分,在改善耕地与抵御灾害过程中起到了重要作用。以杭锦旗引黄灌区为研究对象,采用MIKE SHE分布式水文模型,以2017—2018年为率定期、2019年为验证期,模拟分析灌区排水过程,为灌区排水规律研究提供模型基础支撑;最终2019年模拟结果相关系数达到0.7734,年排水量相对误差为3.7%。结果表明:在实测排水数据受干扰影响较小的情况下,模拟值与实测值拟合程度较高,模型可以较好地模拟灌区天然排水过程。

城市雨水径流非点源污染研究进展

城市雨水径流污染是城市非点源污染最主要的类型,具有随机性强、面积广、成分复杂等特点,对其研究有着重要意义。通过对国内外城市非点源污染机理、模型等研究进展的讨论,提出今后我国城市非点源污染研究的发展方向。

U形渠道水流流速垂向分布规律及模拟

为了明确U形渠道水流流速分布规律,指导田间用水管理生产实际,基于室内和田间实测资料,分析了U形渠道水流流速分布特点,将非对称封闭渠道流速分布结果引入明渠水流流速分布研究中,提出了垂向流速分布双幂律,同时给出了相关参数的确定方法,并采用实测资料对双幂律进行了验证.结果表明,U形渠道同一测线不同测点水流流速随着垂向位置的升高而逐渐增大,但在水面处有所减小,最大流速出现在水流表面以下.在此基础上建立的能够同时表达上下底面影响水流流速分布的双幂律,能够准确表达U形渠道水流流速分布特点;与常用流速分布规律相比,双幂律具有更高的计算精度.经实测资料验证,双幂律拟合流速垂向分布计算结果的相对误差较小,在相对深度处于0.10～0.95的计算区间内,双幂律计算相对误差小于5%,且对常见的不同断面、不同规模渠道具有普遍适用性.

耕作期内土壤水分和盐分运动规律及其影响因素

[目的]分析灌溉期内土壤水盐运动规律,为改进灌区耕作期灌溉制度存在的现行问题、土壤盐碱化治理以及节水型灌溉工程的实施对生态环境的影响提供科学指导。[方法]综合考虑土壤质地、灌溉方式、作物种植等因素进行试验点、观测点的布设,基于2a耕作期监测数据分析,通过常规方法对土壤脱盐积盐运移(表聚型、底聚型、均衡型及震荡型)、耕作期内不同耕种观测区内土壤盐分变化等方面进行计算分析,并对影响因子(地下水埋深、初始含盐量、降雨)进行相关性分析。[结果]灌溉初期土壤表层含盐量变化较早,灌后10d土壤含盐量开始回升,各观测区土壤含盐量随时间逐渐减小。[结论]荒地内不同土层观测期内呈积盐状态;不灌或少灌区域土壤表聚趋势加强;地下水埋深较深的井灌区,脱盐速率快于潜水位较高的渠灌区;初始含盐量越高,土壤脱盐量绝对值越大,相对脱盐率与初始含盐量并无明显关系。

浑水灌溉下土壤水分变化研究

通过开展不同含沙量和粒径组成浑水测坑入渗试验,对灌水过程中(120min内)含沙量和粒径组成因素对不同土层土壤水吸力变化率及变化响应时间的影响进行了初步研究。研究认为:灌溉浑水含沙量越大,泥沙粒径组成越细,水分在土壤中的运动速度越缓慢;同时,泥沙粒径越细,含沙量变化对土壤水分变化的影响越明显,可认为,细颗粒泥沙较粗颗粒泥沙能够更有效地充填土壤孔隙,阻断土壤水下渗通道,从而减缓土壤水分运动速度。

U形渠道流速分布特性分析与试验

依据室内试验和田间实测资料,分析了U形渠道水流流速分布特性,建立了U形渠道水流横向流速分布指数律、垂向流速分布双幂律,给出了相关参数的确定方法,并提出了基于U形渠道水流分布规律的明渠测流计算断面中线"三点法"。实测资料验证表明:中线"三点法"在室内不同工况计算流量相对误差均在±4%范围内;除个别测点外,现场实测计算流量相对误差也在±5%范围内,说明中线"三点法"计算精确。与流速-面积法需9个测点相比,中线"三点法"节省了60%以上的测流工作量。

灌区土壤盐分空间变异及多因素响应关系

[目的]研究土壤含盐量空间特征和分布格局,分析土壤盐分空间格局与地下水、土壤物理特性参数间的空间响应关系,为灌区盐渍化防控提供理论依据。[方法]以黄河南岸灌区吉格斯太灌域为例,网格化布点,分层采样测定土壤含盐量、表层土壤含水量、颗粒组成、干容重并换算热容量及导热率,同步监测地下水埋深及含盐量,采用经典统计方法和地统计方法分析土壤含盐量空间分布特征及其与物理特性和地下水等因素间的空间相关性。[结果]灌域处于非盐化-轻度盐化状态,土壤含盐量呈中等空间变异程度,总体呈现相对独立的随机分布,空间结构特征可以用高斯模型和指数模型描述。土壤含盐量与地下水埋深呈显著负相关,与地下水含盐量呈显著正相关,地下水埋深<1.6 m区域发生轻度盐渍化风险较高。0-20 cm土壤含盐量与黏粒含量、容重、含水量、导热率及热容量显著空间正相关,相关范围约2~6 km;与砂粒含量呈显著空间负相关,相关范围约2~4 km。20-60 cm土壤盐分与0-20 cm土壤黏粒、砂粒含量、导热率、热容量及含水量呈显著相关,相关范围与土壤表层略有差异。[结论]黏粒含量较高,含水率较大,地下水埋深<1.6 m的区域是灌域盐渍化防控的重点区域。

耕作期内土壤水分和盐分运动规律——试验设计及水盐变化

[目的]分析灌溉期内土壤水盐变化规律,为改进灌区耕作期灌溉制度存在的现行问题,土壤盐碱化治理以及研究节水型灌溉工程的实施对生态环境的影响提供科学指导。[方法]考虑土壤质地、灌溉方式、作物种植等因素进行试验点、观测点的布设,通过常规方法对水分变化、含水率、土壤盐分、地下水盐分等方面进行了计算分析,在此基础上,对其影响因子(灌溉方式、灌溉制度等)进行相关性分析。基于2a耕作期内时空变化监测数据分析土壤水分、盐分运动变化特点。[结果]耕作期土壤含水率随土层深度增加而增加,含水率变化频率随土层深度增加而减少。[结论]耕作期内,在地下水埋深较浅的情况下,过大的降雨量(灌水量)并不能得到更高的脱盐效率,甚至可能降低脱盐率,表层土壤呈现较明显的脱盐过程;地下水盐分变化与降雨关系密切。

黄土丘陵区淤地坝作用下地下水位动态演化特征

以黄土丘陵区典型淤地坝刀劳庆骨干坝为例,采用野外原位观测及相关分析的方法,研究淤地坝作用下地下水位时空分布格局和动态演化特征,揭示上下游补排关系及驱动因素,为淤地坝坝区地下水资源保护与高效利用提供理论依据。结果表明:(1)淤地坝下游和坝区地下水位年最大变幅分别为1.82 m和1.27 m,坝下游地下水位整体呈下降趋势,而坝区内地下水位呈上升趋势;(2)淤地坝区和下游两观测点地面高差9 m,直线距离478 m,淤地坝地下水位比下游地下水位高7.51 m,淤地坝坝区内地下水补给坝下游地下水;(3)淤地坝下游地下水位变化具有明显的季节性,形成高峰(非雨季)与低谷(雨季),降雨补给地下水具有时滞性,坝内夏季地下水位上升、其他季节下降;(4)农业灌溉用水量增加是地下水位变化的重要驱动力,其对坝下游地下水位的影响大于坝区。

黄河流域水资源管理与节水实践

节水控水一直是黄河流域水资源管理的一项重要工作。新中国成立以来,黄河流域节水历经萌芽、起步和发展提升,现已进入节水、生态等多要素统筹的全社会系统节水新阶段。近20年,黄河流域水资源管理和节水实践效果明显。随着新时期黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的实施,黄河水资源面临新形势。持续强化水资源节约集约利用,加强非常规水源优化配置,全面开展全流域深度节水控水行动,创新水资源监管机制等是缓解当前水资源供需矛盾的根本举措。

热连轧紧急停车计算机控制系统

介绍了太钢热连轧钢带生产线的紧急停车计算机控制系统硬件、软件配置 ,控制原理及与 HMI(人机接口 )服务器的通讯。

赵刚应用攻补兼施法治疗肾性血尿经验

肾性血尿是肾内科泌尿系较为多见的疾病,以尿中出现异常的红细胞为主要表现。肾性血尿发生多见于Ig A肾病、局灶性肾小球硬化症、系膜增殖性肾炎、隐匿性肾小球肾炎等原发性肾小球疾病,也常见于继发性肾小球疾病,如狼疮性肾炎、紫癜肾、多囊肾等多种疾病。与西医相比,中医在治疗血尿方面效果显著。中医认为肾性血尿的病因病机虚实夹杂,经过众多中医学者多年临床经验研究,其病机不外乎"热""湿""瘀""虚"四个方面。赵刚教授,辽宁省中医院肾内科主任医师及教授,从事医疗及门诊工作已有30余年,学识渊博,治学严谨,中西汇通,打破传统,求同存异,不拘泥单一病种,辨病与辨证结合,临床中积累丰富临床经验,在控制病情发展起到了关键作用。在辨证上主张审证求因,治疗上主张分型论治、攻补兼施:既要益肾健脾,顾护正气,补充人体正气;又要攻补兼施,清热祛湿,活血化瘀,祛除邪气。在方药选择和应用上,赵教授有着深刻认识和丰富的经验。有幸能跟师出诊,文章从多个方面简单介绍赵教授治疗肾性血尿的丰富经验。