不同压力下新型地下灌水器流量及湿润锋变化

为探究压力对地下滴灌管渗水性能的影响,针对一种新型地下灌水器进行了不同工作压力下(0.02~0.18 MPa)自由出流的水力性能测试及0.02 MPa、0.05 MPa 2种压力条件下的室内土箱入渗试验,分析灌水器变异系数、流态指数及灌水均匀度随压力的变化规律以及入渗湿润锋运移规律。结果表明:自由出流条件下,灌水器流量变异系数为0.01,压力与流量关系式为q=6.54917 h^(0.521);流态指数x为0.521,灌水器对压力变化的敏感度较高;灌水均匀度系数均大于0.8。室内土箱入渗试验时,相同灌水器埋深下,压力越大,湿润锋运移速度越快,等时间内所形成的湿润体体积也越大,湿润锋在各方向水分运移距离与时间呈幂函数关系。

一种全新的农田水量水质综合水管理系统——美国“湿地-水塘-地下灌排综合水管理系统(WRSIS)”

WRSIS系统是指“湿地-水塘-地下灌排综合水管理系统”（Wetland Reservoir Sub-Irrigation System），简称WRSIS系统。其功能是把地表的排水和田间的地下排水排入湿地，经过湿地的处理之后保存在水塘内，再用于灌溉（图1）。

地下灌水草坪的栽培管理技术

通过对草坪地下灌水系统的建植及建后管理技术的论述,说明了地下灌水不仅能使草坪生长健壮,省水,省工,降低管理成本,同时也减少了病虫害的发生和对环境的污染。

地下膜调控润灌对冬小麦土壤水分及生长的影响

【目的】探索地下膜调控润灌下冬小麦适宜灌溉制度。【方法】针对地下膜调控润灌,设定300 m^(3)/hm^(2)(W1)、450 m^(3)/hm^(2)(W2)和600 m^(3)/hm^(2)(W3)3种灌水定额,采取连续灌溉(S1)、间歇灌溉(S2)和传统畦灌(CK)3种灌水模式,通过灌水定额与灌水模式田间小区组合试验,研究土壤水分分布和冬小麦的生长性状、耗水规律、产量构成和水分利用效率。【结果】①W3S1处理和W3S2处理较CK灌溉水更集中分布于作物根系层,下渗量减少,提高了株高、籽粒产量和水分利用效率(WUE);②地下膜调控润灌下,随着灌水定额的增加,20~60 cm土层土壤含水率增加;S2处理较S1处理可降低灌溉水向80~100 cm土层下渗;③冬小麦各生育阶段株高、叶面积指数(LAI)和全生育期耗水量均和灌水定额呈正相关;灌水模式对株高和LAI的影响不显著,但可显著提高全生育期耗水量;④随着灌水定额增加,S2处理较S1处理分别增产6.52%、13.11%和3.46%,籽粒产量和WUE呈现先增加后减少的趋势。【结论】相较于CK,地下膜调控润灌可实现节约灌溉用水并提高产量,综合考虑灌后土壤水分分布、作物生长性状、耗水规律、产量和WUE,W2S2处理是最优的灌溉制度,可以在获得更高籽粒产量的同时,提高WUE。

一种沙漠植树精准化地下埋灌智能小车

中国存在较大面积的荒漠,为改善生态环境,国家投入了大量的人力物力进行沙漠治理、生态修复。目前,中国治理沙漠的主要手段是大量种植各种沙漠植被,但种植前期存在耗水量大、运水耗能高、人力资源消耗大等问题。为解决这些问题,发明了一种沙漠植树精准化地下埋灌智能小车,该小车能在各种沙漠植被不同的生长期,通过调节灌溉用水量、地下埋灌深度、灌溉角度等各项相关参数进行精准化、智能化灌溉,不仅大幅度减少了沙漠灌溉用水量,还能显著节约水资源,有效减少运水能耗,减少人力资源的消耗。该设计具有一定的科学性、合理性,能有效解决沙漠植被种植的重要问题,极大推进沙漠治理效能。

地下氧灌对土壤氮素分布及番茄水氮利用效率的影响

为了探寻地下氧灌条件下提升温室番茄水氮利用率并降低土壤矿质态氮残留的水、肥、气综合方案,研究了不同水平加氧量、施氮量和灌水量因素对土壤矿质态氮分布、番茄各器官全氮质量比、番茄氮素吸收量、氮素利用效率、灌溉水利用效率IWUE、氮肥偏生产力PFPN和产量的影响.结果表明,中氧处理(20 mg/L)30~60 cm土层NO_(3)^(-)-N质量比相较于低氧(10 mg/L)、不加氧处理分别提升了46.68%和32.47%.灌水量的增加显著提高了0~20 cm土层NO_(3)^(-)-N的质量比.中氮处理(225 kg/hm^(2))0~30 cm土层NO_(3)^(-)-N质量比,以及0~20 cm和40~60 cm土层NH_(4)^(+)-N质量比高于低氮(150 kg/hm^(2))和高氮(300 kg/hm^(2))处理;高氮处理相较于中氮、低氮处理,番茄果实全氮质量比分别提升了27.33%和33.33%,中氮处理下根系全氮质量比最高,为29.67 g/kg.加氧量对IWUE和PFPN的影响具有统计学意义(P<0.05),中氧处理番茄产量相较于低氧、不加氧处理分别提高了11.20%和18.41%.综合考虑,建议黏质壤土条件下设置加氧量为20 mg/L、施氮量为150 kg/hm^(2)、作物蒸发皿系数取1.00为实际种植番茄时的方案.

林果类地下自密封压力注灌装置研究

【目的】林果灌溉作业中,常用的节水灌溉方式(如滴管、喷灌等)由于其水肥都灌于地表而易产生蒸发损失和盐碱化,亟需可有效对果树地下根部进行直接灌溉,同时保证水肥不会向地表溢出的装置和技术。【方法】根据实际运用场景,得到装置的设计要求,设计了一款地下自密封压力注灌装置,该装置中通过压力自密封结构在工作中能够保证水肥不向地表溢流。应用此装置设计单因素和多因素试验,选取土壤类型、供水压力和注水深度为影响因素,以注入量为目标进行试验,运用Origin软件进行单因素试验分析,运用Design-Expert软件进行多因素试验分析并建立回归模型,探究装置实际工作下适宜参数及各参数对注入量的影响。通过实际试验与得到的回归模型公式对比,验证模型的可靠性。【结果】单因素试验中,注入量随着供水压力的增大而增大,随着注水深度的增大而减小。多因素试验中,对回归模型进行优化分析,得到常见土壤的适宜供水压力为287 kPa,适宜注水深度为30 cm,注入量的预测值和实际值偏差小于5%,模型结果可靠。【结论】该装置可以满足最初的设计需求,实现了有效对果树地下根部的直接灌溉,同时保证水肥不会向地表溢出。本研究的模型验证为后续该类装置实际运用和继续开发,以及地下压力注灌技术的发展提供了数据支撑。

地下和地表滴灌土壤水分运动的室内试验研究

地下和地表滴灌土壤水分运动的室内试验研究吕谋超，仵峰，彭贵芳，熊明洁（河南新乡水利部农田灌溉研究所４５３００３）（中国农业科学院农田灌溉研究所）常规地表滴灌由于系统裸露于地表，导致蒸发量增大，而且不便于田间管理。地下滴灌则能克服以上缺点，减少田间蒸发...

地下微孔渗灌的节水机理及控制初探

田间试验结果证明，采用地下微孔渗灌技术，能显著提高作物的水分利用效率。如茄子、冬小麦的水分利用效率分别比对照提高１７．７％、４１．２％。并从理论上分析了地下微孔渗灌提高作物水分利用效率的机理是减少地面土壤物理蒸发。提出了应用ＤＴＳ－Ⅱ型土壤水分测控仪，可根据土壤湿度状况对地下微孔渗灌的灌水量实施控制。

地下穴灌对苹果冠下土壤水分分布及叶片水分利用效率的影响

【目的】探讨地下穴灌技术对苹果树冠下土壤水分分布和叶片水分利用率的影响,明确地下穴灌方法的作用特点。【方法】以8年生苹果树为试材,通过穴贮肥水和地面集中灌溉的比较,研究地下穴灌处理果树冠下土壤水分时空分布,分析苹果叶片光合性能和水分利用效率。【结果】采用地面集中灌溉处理,果树冠下土壤含水量在灌溉后第3天快速下降,土壤水分主要集中于10—30 cm土层,水分分布区呈"盘子状"。采用地下穴灌土壤含水量在灌溉7 d后迅速下降,土壤水分主要集中在40—60 cm土层。地下穴灌使土壤含水量在较长时间内维持最高水平,土壤水分"上少下多",分布区如正立的"葫芦状";采用穴贮肥水灌溉处理后,土壤水分主要分布在10—60 cm土层,分布区如"圆筒形"。采用地下穴灌的果树叶片叶绿素含量、光合速率及水分利用率在3种灌溉方式中均最高。【结论】地下穴灌将土壤水分稳定在根系集中分布层,提高了光合速率和叶片水分利用率。

地下水人工回灌过程中微生物堵塞的预测

基于微生物生长模型与多孔介质渗透理论,耦合微生物生长量与介质渗透性变化的定量关系,建立了地下水回灌过程中沿入渗途径上微生物堵塞程度的预测模型.进而利用该模型,计算了平谷地区采用不同雨洪水源进行地下回灌可能引起的微生物堵塞程度,结果显示微生物堵塞主要发生在近地表的0.5m范围内,渗透系数降低幅度最大仅为2.3%.

雨水回灌地下的必要性和可行性

通过讨论实施雨水回灌地下的可能性和必要性 ,阐述了我国地下水资源现状以及如何在现有的基础上利用和保护地下水资源。

再生水用于地下回灌过程中有机物的迁移和去除

人工地下水回灌是解决我国水资源短缺的有效途径之一.在实验室利用土壤柱系统,考查了回灌过程中有机物的迁移和去除.二级处理出水经活性碳吸附后进入土壤柱系统,土壤柱系统对TOC、UV-254和BOD5的去除率分别为44%、34.36%和95%,并且大部分有机物是在土壤表层0-0.5m被去除的.进水TOC浓度为9-11mg·L^-1时,回灌过程中TOC浓度随土壤柱深度的变化符合指数方程：C=10e^-0.6934h（R2=0.8697）.

地下水人工回灌与再利用

本文介绍了目前国际上地下水人工回灌与再利用的基本情况；分析和总结了管井堵塞的主要原因和相应的解决措施；对人工回灌中的地下水质保护问题进行了简要的阐述。

基坑工程长期地下水回灌控沉应注意的几个问题

地下水回灌正被广泛用于基坑工程中以减小由于基坑降水而引起的坑外沉降。然而,如果回灌设计及操作过程不合理,该方法恐将无法成功控制环境变形,反而会带来不利的工程环境效应。文章提供了某基坑工程长期地下水回灌案例,通过对基坑施工及回灌过程中坑外水位及建筑物沉降的长期观测,得到水位及建筑物沉降随时间的演化规律,阐明降水-回灌作用下建筑物沉降发展的机理。在此基础之上,总结基坑工程长期地下水回灌控沉应注意的几个问题,并提出一系列措施以帮助工程人员更好地利用回灌来进行沉降控制。

基于浅层地下水回灌的基坑工程沉降防治分析与计算

采用下负荷面剑桥模型,联合渗流方程,建立土-水完全耦合平衡方程计算模型,探讨浅层地下水人工回灌在基坑工程降水过程中抑制基坑周边地面沉降的作用,并以邻近上海地铁一号线的淮海中路3号地块基坑降水为例,对基坑工程实测沉降和回弹数据进行数值拟合,理论结果与实际数据吻合。本方法对基坑工程地下水回灌防止地面沉降有一定参考指导作用。

地下水回灌补源防治咸水入侵技术研究——以山东省广绕县为例

山东省广绕县井灌区由于长期超采地下水,引起区域地下水位持续下降、咸水入侵和地裂缝等一系列环境地质问题,成为区域社会和经济持续发展的制约因素。采用地下水回灌补源和调蓄技术是防治咸水入侵的有效途径。探讨了地下水回灌补源系列技术方法,涉及试验研究、数学模拟与优化技术等。室内、野外试验研究为地下水回灌规划和设计以及建立数值模拟模型提供了基本数据和参数。为了优化调整地下水开采量和回灌补源,建立了管理模型。管理模型预测表明,引用黄河水和汛期雨洪水回灌补源,以及通过节水减少漏斗区地下水开采量等系列措施可以有效地阻止咸水入侵,逐步改善区内的地下水环境。

地下水回灌过程中水文地质参数的反演

根据回灌过程中水文地质参数的特点,建立相应的反演优化模型,以西安市北郊某回灌试验为例,利用改进遗传算法求解,并将求解结果与瞬时渗透系数进行对比。结果表明,回灌过程中渗透系数符合指数衰减函数;在渗透系数为常量和变量2种情况下,对比4种求解方法,结果显示,在回灌过程中,将渗透系数设为随时间衰减变量的优化模型,更符合回灌实际情况,利用相应的改进遗传算法进行求解,误差更小,结果更可靠。

城市污水地下回灌中氮的迁移与预测

二级生化出水经深度处理后地下回灌是解决我国水资源短缺的有效途径之一。实验室结果表明 ,回灌过程中大部分NH4+ 被吸附 ,15 %～ 43%的NH4+ 经过硝化作用转变成NO3- ,硝化作用在土壤表层进行。NO3- 迁移模型预测 ,大部分NO3- 可穿过 8m的包气带到达含水层 ;在含水层中 ,通过反硝化作用 ,在离回灌区约 2 0 0m的地方 ,绝大多数NO3-

地下水回灌工程设计方案评判

提出利用物元理论对地下水回灌工程进行方案的综合经济评判 。