Effects of environmental factors on <i>Sparganium emersum</i>and <i>Sparganium erectum</i>colonization in two drainage ditches with different maintenance

In the Niheishimizu and Ooshimizu sections of the town of Misato in the Akita Prefecture, Northern Japan, there are many abundant spring water areas. Sparganium (Sparganium emersum and Sparganium erectum) species are widely distributed in the irrigation water that fed by spring water. The irrigation waters were divided the natural type ditch and the maintained ditch that connect with nearby natural ditch to promote environmentally friendly agriculture. This study was conducted in both sections to support the maintenance of the irrigation water fed by the abundant spring water. A vegetation survey was conducted in September of 2005. The survey collected data on the amount of vegetation cover and the stem lengths of the plant species found in selected locations of the study area. The water depths and the flow velocities were also measured in these locations. As for the growth situation of S. emersum and S. erectum, the submerged form of S. emersum was found in water approximately 15 cm deep with a surface flow velocity of approximately 7 cm/s. This species was characterised by a relatively fast flow and relatively shallow water. The emergent and submerged growth forms of S. emersum were found in waters having flow velocities faster than those associated with S. erectum. The emergent form of S. emersum grew in relatively deep water. S. emersum is more capable of adjusting to the conditions of stream habitats than S. erectum.

自动调节深度式果园双行开沟施肥机设计与试验

针对国内果园开沟施肥机施肥效率低、一致性差和有机肥与化肥混施难的问题,设计了一种开沟深度可自动调节的果园双行开沟施肥机。该机采用双行开沟施肥的工作方式,可一次完成果园开沟、有机肥与化肥混施、覆土一体化作业。通过理论分析对开沟装置、排肥装置和开沟深度自动调节装置等关键部件进行设计,搭建基于STM32F103的控制系统,实现开沟深度的自动调节。性能试验表明,各工作部件运行稳定,开沟深度一致性较好,开沟深度稳定性系数大于等于94.76%;田间试验表明,各种肥料颗粒混合均匀,有机肥分布稳定性系数大于等于91.44%,化肥分布稳定性系数大于等于92.09%,混合肥分布稳定性系数大于等于93.70%,性能指标满足果园生产要求。

并行露天煤矿压帮内排回采三角煤留沟深度研究

针对并行露天矿压帮内排二次剥离费用高的问题,提出了端帮倒三角留沟、排土场倒三角留沟、端帮水平留沟三种内排方案,根据端帮水平留沟方案,以二次剥离费用减少值、内排容量费用增加值、两矿单环内排运输费用增加值为变量,建立关于内排留沟高度的一元三次函数,并在黑岱沟露天矿进行了现场应用研究。结果表明,选用合理的留沟深度,可使矿区间端帮下三角煤回采经济效果最优。

开沟深度定压电液仿形控制系统设计与试验

为克服机械被动仿形中弹簧形变量变化导致开沟深度不一致的问题,该文采用主动仿形方法设计开沟深度定压电液仿形控制系统,该系统基于PLC控制单元,以压力传感器检测的开沟器入土压力与设定值的偏差作为控制信号,控制电液比例减压阀输出压力,保证开沟器入土压力恒定,主要由机械系统、液压系统、控制系统组成。基于理想土壤条件下一定开沟深度对应的仿形压力输出要求,确定了系统液压回路结构、液压元件型号与参数以及控制元件类型与参数、硬件连接方式等,并开发了相应的软件程序。分别建立电液比例减压阀、液压缸、平行四杆机构等系统组成环节的传递函数,得到系统闭环传递函数,利用MATLAB对系统进行稳定性判别与单位阶跃响应分析。仿真结果表明,控制系统运行稳定,超调量为5.02%,响应时间为0.25 s,稳态误差为0.79%。搭建液压试验台,采用液压缸模拟地表起伏状况进行仿形系统试验,结果表明,在20~200 N的开沟力、10~80 mm的开沟深度时,系统的平均响应时间为0.27~0.36 s,最大响应时间为0.4 s;平均稳态误差为1.4~1.8 N,最大稳态误差为2.7 N,标准偏差为0.78%~6.94%。试验值与仿真结果相比,平均响应时间高出4%~44%,最小标准偏差与稳态误差相差0.01%,验证了系统模型的可靠性与准确性。本文设计的控制系统降低了基于压力传感器的电液仿形控制系统的响应时间与稳态误差,可为电液仿形控制系统参数设定与理论分析提供借鉴。

双圆盘开沟器结构参数对作业性能影响研究

双圆盘开沟器是免耕播种机的核心部件,影响着播种机的作业性能。为了改善开沟器播种深度稳定性和减小开沟阻力,通过分析双圆盘开沟器的结构特点,确定圆盘直径、圆盘夹角是影响播种深度稳定性和开沟阻力的主要参数。通过变换双圆盘开沟器圆盘直径及圆盘夹角进行室内土槽试验,测量其对开沟阻力的影响;通过田间试验测量了不同圆盘直径、夹角对播种深度稳定性的影响。结果表明:随着双圆盘开沟器圆盘直径和圆盘夹角增大,开沟阻力呈现线性增大趋势;随着圆盘直径及夹角的增大,播种深度稳定性呈现先增大后降低趋势;当圆盘直径为300 mm、圆盘夹角为14°时播种深度稳定性最好。该研究为双圆盘开沟器的优化及选用提供理论依据。

排水沟蓄水条件下农田与排水沟水盐监测

为了查明盐碱地排水沟蓄水条件下农田与排水沟之间的水盐交换,基于两年现场观测试验数据,分析了农田与排水沟的水位响应以及电导率变化规律。结果发现:研究区排水沟蓄水条件下,相邻排水沟水位与农田地下水位变化基本一致,作物生长期较为强烈的蒸发蒸腾作用进一步降低了田间地下水位;排水沟水位变化可以直接或间接地影响周围农田的地下水位和水质状况,在无外界来水干扰的情况下,农田地下水和排水沟水样的电导率变化趋势一致,当排水沟受到外来淡水补给时,沟内浓缩的盐分得到稀释,电导率明显低于农田地下水。研究结果可为类似地区盐碱地治理和生态环境保护提供参考依据。

果园自走式施肥开沟机田间性能试验研究

为验证自走式施肥机在果园的应用效果,选取标准果园开展作业试验。试验结果表明:开沟和施肥的平均深度分别为273mm和233 mm,地面平整度为4.16 cm,碎土率为92%,符合相关农艺要求;机具的灵活性、稳定性和安全性均较优良。

马鞍山王家山污水处理厂工艺优化改造浅析与探讨

马鞍山王家山污水处理厂的设计规模为6.0×104m3/d,污水处理主体工艺采用奥贝尔氧化沟。实际运行中水质监测数据表明,该工程出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准。随着城市化进程的发展及服务区域内人口的增加,水体富营养化的问题日趋严重,需要对污水厂进行提标改造以达到一级A标准,技术改造和提高处理效率是达标排放的必由之路。

双侧沉管在水网地段应力分析及数值模拟

为了研究水网地段管道在双侧沉管过程中受力变形的特性,基于有限元软件建立了管道沉沟模型,对不同深度的沉管过程进行力学模拟;同时根据管道下沟过程的受力变形特点,将模型简化成超静定梁,最终推导出不同深度管道最大应力公式。研究结果表明,在下沟过程中,管道上会出现2个应力峰值,当管道的自由端与沟底接触的瞬间管道的应力最大,管道最大应力位于沟上支点附近管道底部的内壁;管道截面上的应力呈8字形分布,截面顶端和底端出现应力峰值,且底端应力大于顶端;管道下沟可以简化超静定梁模型,应力大小与沉沟深度、管道规格密切相关,也与土壤刚度有关,忽略土壤刚度计算出的最大应力值比模拟结果偏小。

温室用渗灌管铺管机的研制及试验研究

研制了一种用于温室铺设渗灌管的铺管机,其主要由卷扬机和铺管器构成,由拖拉机提供动力。对铺管机的试验结果表明,其基本上满足设计要求,作业速度均匀,能够实现温室铺设渗灌管的目的;但是铺管深度一致性与铺管直线性较差,结构有待于进一步改进。

设施蔬菜生产无人化开沟施肥机控制系统研究

为解决设施蔬菜生产存在的用工难、用工贵、劳动强度大、作业效率低、农机农艺融合不够等问题,设计基于PLC和自适应Fuzzy-PID的设施蔬菜生产无人化开沟施肥机的控制系统。采用西门子S7-200 SMART PLC作为主控制器开发开沟施肥机的控制系统,实现无人化开沟施肥;再采用自适应Fuzzy-PID控制方法实现精准施肥。通过试验可得开沟深度最大相对误差为7.5%,平均相对误差为1.2%,施肥量最大相对误差14%,平均相对误差为6.6%,满足开沟控制要求和精准施肥要求,控制系统稳定性好,控制精度高,满足生产要求。

交通环境振动明沟减振效应的边界元模拟与分析

基于上海市某公路交通环境振动实测结果,验证了半平面分层土介质格林函数结合边界元原理,分析交通环境振动明沟减振效应的可行性,并探索了明沟的设计参数对减振效果的影响。研究结果表明:(1)所提的边界元法可很大程度节省明沟的建模工作量;(2)明沟是通过反射土层的面波振动能量达到减振目的,主动与被动减振措施均具有明显控制效果;(3)明沟深度是影响其减振效果重要因素,但并非呈现一致性,存在合理深度范围问题;明沟宽度与减振效果作用关系不明显;(4)由于弹性波的振动能量沿土层深度方向存在扩散,被动减振措施相对于主动减振措施对明沟的深度提出了更高的要求。

DMB―4200免耕播种机的设计及试验

免耕播种机是实施保护性耕作的关键机械,文章对DMB―4200型免耕播种机进行了设计,包括整机参数的设计、免耕播种机波纹圆盘开沟器及播种双圆盘开沟器的设计、链轮传动调速系统计算设计、液压控制系统的设计、开沟器开沟入土深度控制系统及排种装置的分析设计。通过在海拉尔对DMB―4200型免耕播种机进行的试验,证明该机的运行良好,达到播种的要求;但是由于本播种机的质量较大,调整系统较复杂,试验过程中调整开沟器的播种深度较复杂,需要进一步的研究。

超大型基坑逆作法施工引起的地表沉降

借助有限差分软件模拟某工程超大型基坑逆作法施工后的地表沉降,分析基坑平面尺寸和地下连续墙的深度、宽度及弹性模量等因素对地表沉降的影响,模型计算结果显示超大型基坑到沉降收敛点的距离应至少为基坑最大挖深的8倍,该结果大于以往文献中关于基坑到沉降收敛点的距离为基坑最大挖深4倍的建议值。

严寒地区输水管材选择及其埋设

节水灌溉工程中地埋输水管多用硬塑料管,对我国北方严寒地区地埋管道管材、管径、埋置深度、管槽断面和竖管防冻等问题作了论述。对当前使用较多的UPVC管、PP管和PE管作了比较;对滴管干支管管径、工作压力作了说明。重点对埋置深度进行了探讨,提出在冻结深度小于2.0 m时,管道埋置深度应在冻结深度以下;当冻结深度大于2.0 m时,管道可埋设在冻土层,但需在冻深2/3以下,并在管道最低端设排水井。

明渠水流临界水深计算

在明渠水力计算中,常需要计算临界水深,以判别水流流态。工程上常用试算、图解等方法求解,极不方便,且精度不高。文章推导较简捷的公式,对梯形、矩形和圆形断面,采用通用的计算程序,以期达到准确的计算结果。

秸秆反应堆纵向可调开沟装置的研制

开沟是秸秆生物反应堆种植作业的重要环节,目前其开沟主要是人工劳动或微耕机作业,人工挖掘填埋劳动强度大、工作效率低,微耕机开沟浅,需要多次作业,不能满足开沟工艺要求。为提高开沟效率,完成秸秆生物反应堆开沟农艺要求,设计制造了一种纵向可调旋转式开沟装置。该装置的开沟刀纵向旋转进行开沟,抛出的土由挡土板引导落在沟的两旁,调节伸缩杆长度控制开沟刀轴倾角,其具有开沟深度可调、开沟效果好、工作效率高及结构简单等特点。

果园开沟深度宽度监测装备设计与试验

针对开沟作业过程中作业深度、宽度依靠人工监测,存在人工工作量大、实时性低等问题,研制果园开沟深度宽度监测装备。通过设计果园开沟深度宽度监测平台,结合LabVIEW上位机人机交互系统与Arduino单片机下位机数据测量系统,最终完成果园开沟深度宽度监测装备的研制,实现开沟作业过程中开沟宽度、开沟深度、作业时间等参数的实时监测、计算、显示与保存等功能。试验结果表明,开沟深度为25 cm时,装备测量误差最大为3.1 cm;开沟深度为30 cm时,装备测量误差最大为2.7 cm;开沟深度为35 cm时,装备测量误差最大为3.7 cm;开沟宽度的测量误差最大为3.1 cm,能够满足实际应用需求,数据实时性较好,能够满足作业监测需求,为智能化果园开沟作业质量实时监测奠定一定的基础。

水力停留时间对水培槽去污效果的影响

在以沉淀池的出水为进水,以美人蕉为栽种植物的水培槽(HD)中试试验装置中,通过改变污水在水深为0.10,0.30,0.60 m的HD中的水力停留时间,来揭示水深和水力停留时间对HD去污效果的影响。通过测定底泥和根系微生物对TCOD的降解速率以及氨氧化细菌的硝化速率,来分析COD,NH4+-N的主要去除途径及其降解机理。结果表明,水深是影响HD净化效果的重要参数,在水深为0.10 m的HD中,美人蕉长势最好,根系最发达,出水中DO浓度最大;在试验研究的水力停留时间为6,3,2 d下,水深为0.10 m的HD对各污染物去除效果均好于水深为0.30,0.60 m的HD;在水力停留时间为6 d下,水深为0.10 m的HD,底泥和根系氨氧化菌的硝化速率均大于水深为0.30,0.60 m的HD,其值分别为0.001 9,0.003 9 mg/(g.h),对NH4+-N的去除主要发生在根系上;有机物主要通过底泥微生物的降解去除,在0.10 m的HD中,底泥和根系微生物对TCOD的降解速率分别为1.523,0.048 mg/(g.h)。

果园开沟施肥机控制系统的设计

针对果园开沟施肥作业的实际需求,设计了一种基于单片机的开沟施肥机控制系统,并探讨了开沟施肥机施肥作业中开沟深度和施肥量的检测和控制方法。系统以STM32F103VET6微处理器为核心,利用各传感器采集车辆工作参数,通过控制开沟刀盘升降油缸和排肥门开度实现开沟深度和施肥量的实时调节。田间试验结果表明:开沟深度稳定性系数均低于90%,施肥量控制平均误差为4.02%,整机控制系统性能稳定,适应复杂环境,控制精度较高,满足设计要求。