砾土质戈壁滴灌湿润模型研究

【目的】通过对砾土质戈壁进行滴灌试验,研究不同灌溉时间和滴头流量对土壤湿润体特征的影响,为滴灌系统的科学设计和水分精确管理制度提供理论依据。【方法】以砾土戈壁土质为研究对象,设计不同灌溉时间(4、6和8 h)与不同滴头流量(4.0、6.0和8.0 L/h)的双因素试验,观测土壤湿润体水平扩散距离和垂直入渗深度。【结果】砾土戈壁滴灌湿润体近似旋转抛物体,随着灌溉时间和滴头流量的增加,土壤湿润体水平扩散距离和垂直入渗深度均呈现增加的趋势;并得出湿润模型的非线性回归方程D=(17.353+0.788q)Q^(0.512)(R=0.954,P<0.001)和H=(56.887+1.541q)Q^(0.271)(R=0.966,P<0.001),根据经验公式计算出滴头流量为5.0 L/h为宜,灌水时间以6～8 h为宜,不宜超过8 h,滴头间距为100 cm左右。【结论】初步探索出砾土质戈壁滴灌湿润模型,为滴灌设计参数和滴灌灌溉制度的确定提供一定理论依据。

局部湿润模型模拟南疆滴灌枣园蒸散量及蒸腾量适用性研究

为构建适用于模拟南疆滴灌成龄枣园蒸散及其组成成分的模型,了解枣园土壤蒸发特征,本研究在双源模型和局部湿润灌溉方式下稀疏植被蒸散估算模型基础之上构建滴灌枣园局部湿润模型,以涡度相关法实测2017 年枣园蒸散数据,对双源模型(Shuttleworth-Wallace)及滴灌枣园局部湿润模型(Partial Root-zone Irrigationmodel)系数进行拟合;之后通过评价两种模型模拟值的可靠性以及增加和减少模型参数10%来观测模型各参数对蒸散的影响方式,并校验各模型参数计算公式的准确性;然后以涡度相关法与液流法实测的2018年枣园蒸散与蒸腾量为基准值,对双源模型与滴灌枣园局部湿润模型模拟2018 年枣园蒸散及蒸腾量的可靠性进行评价,筛选出适合模拟南疆滴灌枣园蒸散及其组分的模型并模拟滴灌枣园土壤蒸发特征。结果表明:滴灌枣园局部湿润模型和双源模型的模型系数拟合准确;依据模型模拟评价标准,两种模型模拟2018 年枣园蒸散的结果均为极好,且精度基本一致。滴灌枣园局部湿润模型模拟蒸腾量结果良好,与实际测定值之间的差值为15.73 mm;双源模型模拟蒸腾量结果不可取。因此筛选出滴灌枣园局部湿润模型模拟枣园土壤蒸发,枣园土壤蒸发量占蒸散量的19.74%。滴灌枣园局部湿润模型可以准确估算滴灌成龄枣园蒸散及蒸散组成成分。

基于降雨入渗全过程的非饱和湿润峰模型

对降雨入渗过程进行研究有助于充分发挥土壤的蓄水能力,减缓城市管网的泄洪压力。为更真实地反映入渗过程中土壤的含水率分布情况,将降雨入渗过程进行分段,确定各阶段土壤含水率分布函数,提出了修正的非饱和湿润峰模型。同时,结合达西定律,引入土体非饱和参数,得到均匀土体在不同降雨强度下,土壤含水率、浸润深度和累计入渗量随时间变化的曲线。结果显示,入渗过程中土壤表层含水率和浸润深度随时间呈非线性变化。对于高强度降雨,当表层土壤饱和后,开始出现积水。累计入渗量最终取决于土壤的饱和渗透性质,降雨强度对其影响有限。分别将4种土质土体的计算结果与有限元法得到的结果进行对比,两者相对偏差均小于5%。

复合绝缘子表面湿润特性建模分析

研究复合绝缘子在雾中的湿润特性有利于分析污闪机理,根据污闪试验中泄漏电流工频分量幅值的变化,利用一次分段曲线简化和替代原有数据,总结了描述复合绝缘子湿润过程的数学模型并针对两种初始憎水性状态对比研究了不同温度情况下的湿润特性。结果发现:低温雾中复合绝缘子的湿润模型是由湿润、过渡、烘干等过程重复组成,而室温下雾的强冷凝作用导致表面持续湿润并放电,湿润或烘干过程并不明显,使得湿润模型可仅存在过渡过程;此外,憎水性有效地抑制了泄漏电流工频分量的幅值,即有效地减轻了污层的湿润程度并延缓了达到第一次饱和湿润的时间,最终使得耐受电压(耐受时间)要高于(长于)丧失憎水性的情况。

超疏水混凝土的制备方法及性能研究进展

混凝土材料作为目前应用最广泛的建筑材料之一,表面含有大量水泥水化产生的羟基,且多孔使其具有较强的亲水性。因此,混凝土易受到水和离子的侵蚀,降低性能和使用寿命,尤其在沿海或者湿润地区更严重。超疏水混凝土是一种具有良好疏水性的新型建筑材料,通过对常规水泥基材料进行表面或整体超疏水改性制成。近年来,对混凝土疏水改性的研究取得了大量成果,文章梳理总结了已有的研究成果,主要介绍了三种表面湿润的模型、超疏水混凝土的制备方法及对超疏水混凝土力学性能和疏水性能的改变。最后,对超疏水混凝土的研究结果进行归纳总结并对该方向的研究进行了展望。

基于地上可视湿润距离的地表滴灌入渗深度估算模式研究

地表最大湿润距离R(t)和垂向最大入渗深度H(t)是地表滴灌系统设计的基础,由于垂向最大入渗深度H(t)不易观测,因此如何合理地确定H(t)是滴灌应用中需要解决的关键问题之一。对烟台棕壤土地表点源、线源入渗进行了室内试验研究,提出了基于地表水平湿润距离的地表滴灌垂向湿润锋的估算模式。模拟值和实测值的对比表明,本模式的估算精度较高,入渗过程中的最大相对误差不到5%。

耦合双超下渗理论的TOPMODEL分布式水文模型

半干旱半湿润地区由于其较复杂的下渗情况及产流特点,使得T O PMO D E L模型较难在该类地区进行高效 的水文模拟.利用双超下渗理论与TOPMODEL建立耦合模型并在模型中引入反映下垫面特征的产流参数.实 际应用表明,该耦合模型能有效的解决半干旱半湿润地区的洪水预测问题,取得比较理想的预测结果.