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Seasonal Dynamics of Nitrogen and Phosphorus in Water and Sediment of A Multi-level Ditch System in Sanjiang Plain,Northeast China 被引量:6
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作者 GUO Le MA Keming 《Chinese Geographical Science》 SCIE CSCD 2011年第4期437-445,共9页
The multi-level ditch system developed in the Sanjiang Plain,Northeast China has sped up water drainage process hence transferred more pollutants from farmlands into the rivers of this region.Understanding the seasona... The multi-level ditch system developed in the Sanjiang Plain,Northeast China has sped up water drainage process hence transferred more pollutants from farmlands into the rivers of this region.Understanding the seasonal dynamics of nitrogen (N) and phosphorus (P) transportation in the ditch system and the role of different ditch size is thus crucial for water pollution control of the rivers in the Sanjiang Plain.In this study,an investigation was conducted in the Nongjiang watershed of the Sanjiang Plain to study the nutrient variation and the correlation between water and sediments in the ditch system in terms of ditch level.Water and sediments samples were collected in each ditch level in growing season at regular intervals (once per month),and TN,NO 3--N,NH 4+-N,TP,and PO 4 3--P were analyzed.The results show that nutrient contents in water were higher in June and July,especially in July,the contents of TN and TP were 3.21mg/L and 0.84mg/L in field ditch,4.04mg/L and 1.06mg/L in lateral ditch,2.46mg/L and 0.70mg/L in branch ditch,1.92mg/L and 0.63mg/L in main ditch,respectively.In August and September,the nutrient contents in the water were relatively lower.The peak value of nutrient in ditch water had been moving from the field ditch to the main ditch over time,showing a remarkable impact of ditch system on river water environment.The nutrient transfer in ditch sediments could only be found in rainfall season.Nutrient contents in ditch sediment had effect on that in ditch water,but nutrients in ditch water and sediments had different origination.Ditch management in terms of the key fac-tors is hence very important for protecting river water environment. 展开更多
关键词 multi-level ditch system nitrogen PHOSPHORUS spatio-temporal variation drainage water sediment
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农田排水沟除草护坡及生态净化研究综述
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作者 闫建文 邢益恺 +2 位作者 史海滨 李仙岳 马鑫 《节水灌溉》 北大核心 2024年第10期77-85,共9页
对农田排水沟除草护坡及生态净化等方面的研究进行了综述,并对目前主要使用的除草技术,生态护坡技术,以及发展前沿的生态净化技术等方面的国内外相关成果进行总结归纳。然而这些方法都存在技术单一、影响环境等缺点,在对各影响因素的协... 对农田排水沟除草护坡及生态净化等方面的研究进行了综述,并对目前主要使用的除草技术,生态护坡技术,以及发展前沿的生态净化技术等方面的国内外相关成果进行总结归纳。然而这些方法都存在技术单一、影响环境等缺点,在对各影响因素的协同作用进行综合系统分析的基础上,提出新的解决思路。对沟道运行面临的问题与需解决的科学问题进行了探讨,旨在为现代农业灌溉排水区域建设提供参考。 展开更多
关键词 农田排水沟 除草剂 护坡 生态净化
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河套灌区农业高效节水与面源污染防控技术
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作者 张宝忠 闫晋阳 +5 位作者 张彦群 陈皓锐 刘凌 刘怀宇 陈鹤 莫彦 《水利发展研究》 2024年第5期1-7,共7页
针对河套灌区水资源短缺、农业面源污染严重等问题,从不同空间尺度和治理环节入手开展灌区农业高效节水与面源污染源头防控技术研究。研发了针对污染源头的农田水肥盐药调控管理技术模式(包括除草剂残留研究与用量推荐、土壤水氮盐和作... 针对河套灌区水资源短缺、农业面源污染严重等问题,从不同空间尺度和治理环节入手开展灌区农业高效节水与面源污染源头防控技术研究。研发了针对污染源头的农田水肥盐药调控管理技术模式(包括除草剂残留研究与用量推荐、土壤水氮盐和作物生长对水肥管理的响应、减量膜上秋浇技术及次生盐渍化土壤微生物改良技术)、针对农田排水的富氧生态沟渠截污净化技术模式和区域尺度的面源污染空间解析识别技术,并集成构建了贯穿源头控污—过程削污—区域查污—系统调污的高效节水型农业面源污染防控技术体系。基于现状研究和新发展理念提出了河套灌区水土资源领域研究的几点认识,相关成果为河套灌区高质量发展提供了重要支撑,对同类型灌区具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 面源污染 源头 节水减排 排沟 综合防控
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长江流域农田生态排水沟渠氮削减效应研究 被引量:1
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作者 秦沂樟 白静 +3 位作者 赵健 谢崇宝 杨延梅 罗琳 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期389-400,共12页
为研究长江流域农田生态排水沟渠对总氮(TN)的削减效果,本研究收集长江流域生态排水沟渠的639项野外现场试验数据,通过Mann-Whitney U检验和K-W检验方法探究了不同植被类型、沟渠类型、强化措施类型、温度范围和进水浓度范围等因子对生... 为研究长江流域农田生态排水沟渠对总氮(TN)的削减效果,本研究收集长江流域生态排水沟渠的639项野外现场试验数据,通过Mann-Whitney U检验和K-W检验方法探究了不同植被类型、沟渠类型、强化措施类型、温度范围和进水浓度范围等因子对生态排水沟渠TN削减效率的影响。结果表明:在农田生态排水沟渠中,不同植被类型中的多种人工植被对TN削减效果最好,平均削减效率为47.72%;沟渠类型为边坡半衬砌(沟壁材质为部分混凝土,沟底材质为全土)对TN去除效果最佳,其平均削减率为58.18%;强化措施类型中,添加基质类和设置拦截类强化措施的生态排水沟渠对TN削减效果最好,其平均削减效率为54.24%;气温处于>25~35℃时生态排水沟渠TN削减效果更有效,而在低温环境下可以通过种植耐寒植物(绿狐尾藻、黑麦草等)提高削减率;沟渠进口TN浓度多数集中在>2~4 mg·L^(-1)之间,沟渠出口TN浓度主要分布在0~2 mg·L^(-1)之间,TN进口浓度为>2~4 mg·L^(-1)时沟渠TN削减效果最佳;不同浓度条件下,沟渠选择种植多种人工植被,对沟壁进行半衬砌,设有强化措施都能有效提高TN的净化效果;TN削减效率与水力停留时间、沟渠长度、水深呈现正相关;在多种因素最优的情形下,TN表面去除负荷随着TN进口浓度增大而增大。研究表明,长江流域农田生态排水沟渠选择多种人工挑选的植被、沟渠类型选择边坡半衬砌、同时添加基质类和设置拦截类强化措施更能有效地削减TN,并且控制气温在>25~35℃和进口浓度为>2~4 mg·L^(-1)来削减TN,另外延长沟渠长度和控制水体的水深、水力停留时间可更好地削减TN。 展开更多
关键词 长江流域 生态排水沟渠 农业面源 Mann-Whitney U检验 K-W检验
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路基排水沟机械化施工的碳排放计算及方案比选 被引量:1
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作者 邢浩 吴佳润 +2 位作者 李瀚 林宇亮 郭冬冬 《中外公路》 2024年第1期225-233,共9页
国家“双碳”目标下,路基排水沟机械化施工不仅需要考虑施工功效和经济性问题,也应考虑碳排放问题。该文以勐绿高速公路为工程依托,从建材生产、建材运输及建造3个阶段建立路基排水沟碳排放量与投资成本计算方法。引入碳交易的概念平衡... 国家“双碳”目标下,路基排水沟机械化施工不仅需要考虑施工功效和经济性问题,也应考虑碳排放问题。该文以勐绿高速公路为工程依托,从建材生产、建材运输及建造3个阶段建立路基排水沟碳排放量与投资成本计算方法。引入碳交易的概念平衡碳排放量与投资成本,基于等效碳排放量实现路基排水沟传统支模法与液压动力式滑模法两种施工方案的综合比选。以路基排水沟上边长、浇筑厚度、建材运距与建造长度4个关键因素设计正交试验,比较两种方案的等效碳排放量,并分析因素的影响敏感性。研究表明:浇筑厚度与建造长度对两种施工方案的等效碳排放量影响均较大。建材生产阶段等效碳排放量对传统支模法的贡献率最大,建材生产与建造阶段等效碳排放量对液压动力式滑模法的贡献率较大。液压动力式滑模法的等效碳排放量优于传统支模法,其施工全阶段的减碳率为85.58%,且3个阶段的等效碳排放量均少于传统支模法,其中建材生产阶段与建材运输阶段的减碳率较高,分别为91.92%和85.06%,因此路基排水沟施工推荐选择液压动力式滑模法。 展开更多
关键词 路基排水沟 机械化施工 碳排放量 投资成本 综合方案比选
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不同水力负荷对两种生态沟渠内沉水植物苦草净化效果的影响研究
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作者 蔡敏 崔娜欣 +3 位作者 张旭 陈桂发 周丽 邹国燕 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1621-1631,共11页
利用农业灌排系统改造建设生态沟渠是治理农田面源污染的重要技术措施,水生植物、填料及水力负荷等是影响沟渠净化效率的重要因素。本研究以沉水植物苦草(Vallisneria natans)沟渠和沸石+苦草沟渠为研究对象,分析了不同水力负荷(HLR)下... 利用农业灌排系统改造建设生态沟渠是治理农田面源污染的重要技术措施,水生植物、填料及水力负荷等是影响沟渠净化效率的重要因素。本研究以沉水植物苦草(Vallisneria natans)沟渠和沸石+苦草沟渠为研究对象,分析了不同水力负荷(HLR)下两种沟渠对农田径流中氮磷污染物的净化效果差异,阐明了苦草对沟渠脱氮除磷的贡献及其主要影响因素。结果表明,不同HLR下沟渠对水体氮和磷浓度去除率分别为47.7%~66.0%和57.5%~77.1%,随HLR升高而降低;氮和磷单位面积去除率为305.3~1009.2 mg·m^(-2)·d^(-1)和17.8~66.7 mg·m^(-2)·d^(-1),随HLR升高而升高。HLR显著影响沟渠氮、磷净化效率(P<0.05),而沸石填料则影响较小(P>0.05)。与沟渠运行前相比,苦草的密度、叶长以及总生物量(干质量)分别增加5.9~7.0、1.8~2.3倍和4.0~5.0倍,低HLR下苦草生长更好。苦草叶片及根系的氮、磷和叶绿素含量与水体氮磷含量显著正相关(P<0.05)。苦草直接吸收去除氮和磷量分别为2674.4~3384.1mg·m^(-2)和579.6~673.9mg·m^(-2),对沟渠氮和磷去除的贡献分别为5.6%~19.9%和20.1%~65.0%,苦草吸收贡献率随HLR升高而降低,HLR是影响苦草直接吸收对沟渠氮、磷去除贡献的主要因素。综上,苦草沟渠可有效削减农田氮、磷流失,提高HLR虽然降低氮、磷浓度去除率,但能显著增加氮、磷截留量。沸石+苦草沟渠长期运行后,应及时更新沸石以保障沟渠内填料强化净化功能的发挥。因此,从浓度和通量两方面对生态沟渠净化效果进行综合评价对于优化沟渠设计和运行管理具有重要实践意义。 展开更多
关键词 农田径流 生态沟渠 沉水植物 填料 水力负荷
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管沟机器人自动化检测系统设计
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作者 傅茂龙 孟文 +2 位作者 孟祥印 杨子镱 郭学理 《计算机测量与控制》 2024年第2期7-13,28,共8页
随着铁路涵洞、公路排水渠和城市管网的快速发展,管沟维护任务的工作量逐年增加;为了确保工作人员的安全和提高管沟维护的效率,设计了一套管沟自动化检测系统;该系统由PC、控制手柄、管沟机器人和线缆车构成;管沟自动化检测系统以PC为核... 随着铁路涵洞、公路排水渠和城市管网的快速发展,管沟维护任务的工作量逐年增加;为了确保工作人员的安全和提高管沟维护的效率,设计了一套管沟自动化检测系统;该系统由PC、控制手柄、管沟机器人和线缆车构成;管沟自动化检测系统以PC为核心,PC通过RS485与控制手柄、管沟机器人和线缆车进行通信;PC下发指令给机器人和线缆车,对管沟机器人和线缆车进行远程操控与传感器数据监测;PC通过同轴电缆接收管沟内部图像,实时对管沟进行监控;经实验测试,该管沟自动化检测系统能够正常运行在管沟环境中,机器人通信距离超过100 m,PC上位机实时显示1080P 30 Hz的管沟视频;该管沟自动化检测系统具有一定的应用价值,符合设计需求,具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 排水管沟 管沟机器人 总线协议 自动化管沟检测
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不同排水再利用措施对土壤水盐运移的影响
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作者 郭帅帅 马韬 +4 位作者 陈凯文 蒋燕华 丁继辉 彭溯涵 俞双恩 《节水灌溉》 北大核心 2024年第7期53-61,共9页
为了探明盐碱地不同农田排水再利用措施对区域水盐运移转化的影响,以河套灌区永联试验区为研究区,对研究区2017-2018年夏灌秋浇期明沟排水、集水井水水质进行定位监测,采用SWAP-WOFOST模型对土壤0~40 cm水盐量和大田玉米、向日葵产量进... 为了探明盐碱地不同农田排水再利用措施对区域水盐运移转化的影响,以河套灌区永联试验区为研究区,对研究区2017-2018年夏灌秋浇期明沟排水、集水井水水质进行定位监测,采用SWAP-WOFOST模型对土壤0~40 cm水盐量和大田玉米、向日葵产量进行校核与验证,根据研究区灌排条件设置明沟排水再利用情景(渠水∶井水∶沟水=4∶3∶3、5∶3∶2、6∶3∶1)与集水井水再利用情景(渠水∶机井水∶集水井水=4∶3∶3、5∶3∶2、6∶3∶1),以土壤脱盐率(SDR)和水分生产率(WIDP)为评价指标对情景模拟结果进行评价。结果表明,SWAP-WOFOST模型能较好地模拟河套平原土壤水盐变化与作物生长过程,R2分别大于0.73、0.63、0.65。明沟上下游水体缺乏连通性,其水质空间差异性较大,研究区不同土地利用蒸散发量、产量及盐分浓度受灌排措施与地下水埋深影响显著,在灌水不利的区域土壤盐分浓度较高,地下水埋深较浅,蒸散量较大,是导致作物产量降低的主要原因。情景模拟结果表明,集水井水再利用相较于明沟排水具有更好的积极作用,随着明沟排水再利用的比例增加,土壤含盐量成上升趋势,分别增加3%、6%、11%,同时DIWP无明显变化,表明明沟排水基本不适用于农田回灌;集水井水再利用降低了农田地下水埋深,有利于降低耕层土壤EC(R2=0.81),土壤脱盐率可提升至36.2%~41.8%。 展开更多
关键词 水盐运移 SWAP-WOFOST模型 明沟排水 集水井水 水分生产率
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农田排水沟植物配置对底泥粒度特征及碳氮磷去除效果的影响
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作者 何紫琪 方晰 洪瑜 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1727-1736,共10页
控制和降低农田退水污染物浓度是防治灌区及水体富营养化的关键。农田排水沟是农田退水流经的首个场所,为了探究植物配置对农田排水沟底泥粒度特征及碳氮磷去除效果的影响,在宁夏引黄灌区3条独立的农田排水沟:芦苇(Phragmites australis... 控制和降低农田退水污染物浓度是防治灌区及水体富营养化的关键。农田排水沟是农田退水流经的首个场所,为了探究植物配置对农田排水沟底泥粒度特征及碳氮磷去除效果的影响,在宁夏引黄灌区3条独立的农田排水沟:芦苇(Phragmites australis)模式(沟-1),芦苇+香蒲(Typha orientalis)模式(沟-2),芦苇+香蒲+睡莲(Nymphaea tetragona)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、水葱(Scirpus validus)模式(沟-3)采集0-20 cm底泥,测定底泥颗粒组成、粒度参数及碳氮磷含量。结果表明:3条排水沟底泥属于粉砂壤土,以粉粒为主,黏粒占比最低,平均粒级为5.20-6.07Φ;分选性较差,偏度为近对称和正偏,峰度为中等和尖窄,分形维数为2.19-2.63,质地偏粗;随植物种类和覆盖度增加,底泥粉粒、黏粒体积分数显著增加,砂粒体积分数显著下降,粒度参数显著增大;沟-1、沟-2底泥粒度频率曲线呈单峰分布,沟-3呈双峰分布,粒度概率累积曲线以跃移组分为主,沟-3悬移组分累积体积分数显著高于沟-1、沟-2,植物配置显著改变底泥颗粒组成和粒度参数;底泥颗粒组成和粒度参数对碳氮磷含量影响显著,其中,分形维数、黏粒体积分数是关键影响因素,表明排水沟植物配置通过影响底泥颗粒组成、粒度参数而显著影响底泥对碳氮磷吸附、固定和分解消减能力,沟-2底泥对碳氮磷吸附固定能力最强,沟-3底泥对碳氮磷分解消减能力最强。因此,农田排水沟混种多种植物,适当提高植被覆盖度,可减弱水动力条件,提高底泥粉粒、黏粒占比,优化底泥粒度参数,增强底泥对有机污染物和氮磷的净化能力。 展开更多
关键词 宁夏引黄灌区 农田排水沟 底泥粒度 植物组成 覆盖度 碳氮磷
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石嘴山典型入黄排水沟水质时空变化特征及驱动因素
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作者 李永春 张越 +2 位作者 丁伟 尤国祥 侯俊 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期79-85,共7页
为确保入黄排水沟水质稳定达标,实现黄河流域生态保护及高质量发展,应用WQI-DET指数和水质主成分分析指数(PCAI)两项综合水质指标分析了宁夏入黄第三与第五排水沟石嘴山段2020—2022年水质时空变化特征,并结合曼特尔检验和事后多重比较... 为确保入黄排水沟水质稳定达标,实现黄河流域生态保护及高质量发展,应用WQI-DET指数和水质主成分分析指数(PCAI)两项综合水质指标分析了宁夏入黄第三与第五排水沟石嘴山段2020—2022年水质时空变化特征,并结合曼特尔检验和事后多重比较法从自然因素与人类因素两方面探究了排水沟水质变化驱动因素。结果表明:排水沟贺兰段断面水质达标率最低(第三排水沟57.6%,第五排水沟69.4%),第三排水沟污染源多,治理难度大,第五排水沟污染源少,水质稳定;农田退水污染主要发生在灌溉前期,灌溉中期与冬灌期的农田退水可对河道起净化作用;第五排水沟灌溉前期多项指标与其他时期存在显著差异(p<0.05);自然因素对排水沟水质无显著影响,当地污染源以生活污水和工业废水为主。 展开更多
关键词 入黄排水沟 综合水质指标 曼特尔检验 石嘴山
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Comparative investigation on soil salinity leaching under subsurface drainage and ditch drainage in Xinjiang arid region 被引量:6
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作者 He Xinlin Liu Hongguang +4 位作者 Ye Jianwei Yang Guang Li Mingsi Gong Ping Aernaguli Aimaiti 《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》 SCIE EI CAS 2016年第6期109-118,共10页
This study was carried out to explore the effects of leaching salinity under subsurface drainage and mulched drip irrigation on saline and alkaline land from the year 2012 to 2014 in Xinjiang Region of China.Three sam... This study was carried out to explore the effects of leaching salinity under subsurface drainage and mulched drip irrigation on saline and alkaline land from the year 2012 to 2014 in Xinjiang Region of China.Three sampled points were both set up in the subsurface drainage and ditch drainage areas.Soil samples were obtained at varied depths.Through observing the underground water table under each sampled point and measuring the electrical conductivity(EC)of the soil extracts,the following results were obtained:(1)after draining,the underground water table ranged from 1.6 m to 2.2 m in the ditch drainage area,and ranged from 1.5 m to 2.2 m in the subsurface drainage area.Thus,both irrigations could control underground water table below 1.5 m which is deeper than the main water-absorbing layers of crop root systems;(2)for subsurface drainage,the closer to the pipe,the better to leach salinity;decreased from the initial 13.54-22.95 g/kg to 8.20-11.47 g/kg;(3)compared with the amounts in 2012,soil total salt at each sampling point at depths of 0-200 cm in subsurface drainage area decreased by 42.99%,36.84%and 24.41%respectively in 2014;and in ditch drainage area decreased by 46.85%,38.12%and 30.80%respectively in 2014.The results showed both ditch and subsurface drainage could leach salinity effectively. 展开更多
关键词 mulched drip irrigation soil salinity subsurface drainage ditch drainage
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The coupling between hydrodynamic and purification efficiencies of ecological porous spur-dike in field drainage ditch 被引量:3
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作者 Lei Rao Pei-fang Wang +1 位作者 Qing-song Dai Chao Wang 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2018年第3期373-383,共11页
In this study, a series of ecological porous spur-dikes are arranged in an experiment channel to simulate a real field drainage ditch. The inside and outside flow fields of spur-dikes are determined by numerical simul... In this study, a series of ecological porous spur-dikes are arranged in an experiment channel to simulate a real field drainage ditch. The inside and outside flow fields of spur-dikes are determined by numerical simulations and experimental methods. An Ammonia-Nitrogen(NH3-N) degradation evaluation model is built to calculate the pollution removal rate by coupling with the inner flow field of the porous spur-dikes. The variations of the total pollutant removal rate in the channel are discussed in terms of different porosities and gap distances between spur-dikes and inlet flow velocities. It is indicated that a reasonable parameter matching of the porosity and the gap distance with the flow velocity of the ditch can bring about a satisfactory purification efficiency with a small delivery quantity of ecological porous materials. 展开更多
关键词 Porous water permeable material ecological spur-dike field drainage ditch pollutant removal rate COUPLING
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Effect of Drainage Ditch Layout on Nitrogen Loss by Runoff from an Agricultural Watershed 被引量:4
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作者 ZHANG Zhan-Yu KONG Li-Li +1 位作者 ZHU Lei R.M.MWIYA 《Pedosphere》 SCIE CAS CSCD 2013年第2期256-264,共9页
A comparison experiment was performed, by designing one field ditch (D1 treatment), two field ditches (D2 treatment), three field ditches (D3 treatment), and no field ditch (CK treatment), in an upland of a sm... A comparison experiment was performed, by designing one field ditch (D1 treatment), two field ditches (D2 treatment), three field ditches (D3 treatment), and no field ditch (CK treatment), in an upland of a small agricultural watershed in Nanjing-Zhenjiang hilly regions to observe the farmland surface runoff and N loss characteristics under the different layouts of field ditch. As the layout density of field ditch increased, the drainage effect was improved, the timing of the runoff peak was advanced, and also the peak flow was augmented. At the same time, both the concentration and accumulated transfer flux of total nitrogen (TN) were improved, and thereinto the accumulated transfer fluxes of TN under D3, D2 and D1 treatments were increased by 1.46, 1.34 and 1.16 times, respectively, than that under CK treatment. However, the accumulated transfer fluxes of nitrate-nitrogen (NO3-N) and ammonium-nitrogen (NH4+-N) under D3, D2 and D1 treatments were reduced by 33.9%, 21.4% and 8.6%, and 35.8%, 24.7% and 12.2%, respectively, compared with those under CK treatment. Under CK treatment, the NO3-N and NH4+-N concentrations were more sensitive to rainfall intensity than the TN concentration. There were significant linear relationships between the transfer fluxes of TN, NO3-N and NH^-N and the runoff flux, with the correlation coefficients of 0.942, 0.899 and 0.912, respectively. In addition, this correlation was also influenced by the layout density of field ditch. Therefore, the environmental effect should be taken into account when designing and constructing field ditches. Especially in the regions of severe fertilizer loss, the approaches of properly increasing the drainage area and decreasing the layout density of field ditch could be adopted under the precondition of avoiding crops from waterlogging. 展开更多
关键词 drainage velocity layout density of field ditches surface runoff transfer fluxes UPLANDS
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田-沟-塘系统纳洪减污效应研究进展
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作者 时红 才硕 +3 位作者 孙占学 时元智 赵树君 雷少华 《节水灌溉》 北大核心 2024年第1期16-22,共7页
针对南方地区水资源时空分布不均、水旱灾害频发且极端气候加剧、农业用水效率不高且面源污染严重等水安全问题,探讨稻田、排水沟、塘堰组成的灌溉排水系统(简称田-沟-塘系统)的调蓄纳洪、协同减污效应,以期为灌区雨洪调蓄和节水减排提... 针对南方地区水资源时空分布不均、水旱灾害频发且极端气候加剧、农业用水效率不高且面源污染严重等水安全问题,探讨稻田、排水沟、塘堰组成的灌溉排水系统(简称田-沟-塘系统)的调蓄纳洪、协同减污效应,以期为灌区雨洪调蓄和节水减排提供理论参考。从灌区雨洪调蓄实际出发,对当前田-沟-塘系统的国内外研究工作和发展进行总结,对田-沟-塘系统承纳洪水、输水蓄水、优化调水、协同防控氮磷流失等基础理论和关键技术等问题进行阐述,提出了田-沟-塘系统的“虚拟水库”模式及其纳洪效应的模型模拟方法。目前关于田-沟-塘系统调水控水的研究还普遍停留在净化水质单方面效用上,水量调蓄方面则多以研究稻田、排水沟、塘堰单个体的水平衡过程为主,缺少田-沟-塘系统联合调度的系统研究,如何提高灌区粮食生产过程中雨洪调蓄利用仍缺乏系统思维和技术手段。未来的研究要进一步拓展和丰富田-沟-塘系统雨水调蓄利用和协同减污功能,揭示稻田作为“隐形蓄水池”的蓄水潜力以及田-沟-塘系统的调洪削峰减污能力。 展开更多
关键词 田-沟-塘 灌溉排水 蓄水调洪 协同减污 雨洪资源 灌区雨洪调蓄 虚拟水库 纳洪减污
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草皮特性对生态草皮沟排水性能影响分析
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作者 李晓旭 李志斌 +2 位作者 王富春 汉瑞哲 袁伟 《交通节能与环保》 2024年第6期145-148,173,共5页
生态草皮沟是一种在公路土质排水沟渠中种植草类,以保护土沟结构、抵抗冲刷、加快雨水泄流的一种自然或人工渠道。与传统的浆砌片石排水沟相比,生态排水沟对沿线自然环境影响小,且能够与公路周围生态环境融为一体,具有良好的生态效益。... 生态草皮沟是一种在公路土质排水沟渠中种植草类,以保护土沟结构、抵抗冲刷、加快雨水泄流的一种自然或人工渠道。与传统的浆砌片石排水沟相比,生态排水沟对沿线自然环境影响小,且能够与公路周围生态环境融为一体,具有良好的生态效益。本研究旨在探讨不同长度和密度的草皮对草皮沟流量及水动力学参数的影响。通过评估生态草皮沟在公路排水系统中的应用效果,结合现场水流特性观测数据,应用均匀流状态下的曼宁方程来计算草皮沟的糙率值。本研究还着重分析了草皮沟糙率的变化趋势,以便为草皮沟的流量设计提供精确的计算依据。 展开更多
关键词 路基排水 生态草皮沟 模型试验 糙率公式 曼宁公式
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Modflow中关键参数取值对矿井涌水量预测的影响研究
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作者 胡兵 刘会月 +6 位作者 李媛 侯丽丽 刘振宇 周全超 殷裁云 王冰山 耿华乐 《煤炭工程》 北大核心 2024年第10期247-253,共7页
针对鄂尔多斯地区矿井开采过程中的涌水问题,以核桃峪井田为研究对象,对区域水文地质条件进行梳理,确定合理的概念模型和边界范围,建立了Visual Modflow数值模型,应用模型的排水沟边界模块,预测响应工作面采掘进度的矿井涌水量变化。并... 针对鄂尔多斯地区矿井开采过程中的涌水问题,以核桃峪井田为研究对象,对区域水文地质条件进行梳理,确定合理的概念模型和边界范围,建立了Visual Modflow数值模型,应用模型的排水沟边界模块,预测响应工作面采掘进度的矿井涌水量变化。并对排水沟水力传导系数C与含水层渗透系数K两个影响因子进行了不确定性分析,确定C的取值对工作面涌水量预测的影响更显著。根据临近的雅店井田两个工作面实际涌水量对C值进行反演,确定研究区域C值范围并代入核桃峪井田工作面预测中。结果表明:工作面涌水量预测值会随着C值取值增大而增大,当C取值约6.5×10^(-5)时,雅店井田工作面涌水量接近实际涌水量。基于该值计算出核桃峪井田各工作面矿井涌水量情况,待5个工作面回采结束后,矿井涌水量总量达到2697.2 m^(3)/h。 展开更多
关键词 涌水量预测 Visual Modflow 排水沟边界 含水层渗透系数 排水系数
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富水隧道排水方式与隧底水压力分布特征
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作者 王辉 《铁道建筑》 北大核心 2024年第8期89-94,共6页
针对一座铁路富水隧道基底结构出现的翻浆冒泥病害,对该隧道进行了无损检测,并对病害种类、成因进行了分析。在隧道内分别设置排水井和排水沟,建立了隧道三维渗流分析模型,对不同措施的排水效果进行了分析。结果表明:在避车洞内设置排水... 针对一座铁路富水隧道基底结构出现的翻浆冒泥病害,对该隧道进行了无损检测,并对病害种类、成因进行了分析。在隧道内分别设置排水井和排水沟,建立了隧道三维渗流分析模型,对不同措施的排水效果进行了分析。结果表明:在避车洞内设置排水井(两侧排水井法),其间距越大仰拱底面最大水压力越大;排水井单侧间距超过60 m、双侧错开布置时,排水效果不明显。在隧道中线设置排水井(中心排水井法),当排水井间距小于5 m时,仰拱底面最大水压力随中心排水井间距的增加呈线性增大趋势,且增速较大;排水井间距超过5 m后,仰拱底面最大水压力增速降低;中心排水井间距越小,排水效果越明显;中心排水井的排水效果不如两侧排水井。在隧道两侧和中心分别设排水沟时,随着排水沟深度的增加,仰拱底面最大水压力呈非线性递减趋势;当排水沟深度小于1.0 m时,最大水压力降速较快;排水沟深度超过1.0 m后,最大水压力降速逐步变缓;排水沟越深,排水效果越明显;中心排水沟的排水效果不如两侧排水沟。从施工可行性、经济性以及排水效果等方面综合考虑,该隧道设置排水井要优于排水沟。 展开更多
关键词 铁路隧道 隧底病害 翻浆冒泥 排水措施 数值模拟 排水井 排水沟 水压力
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寒区隧道排水沟壁面温度分布规律及冻结区段预测方法
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作者 许鹏 杨瑞松 +1 位作者 刘平飞 马振硕 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4608-4616,共9页
为更有效地对寒区隧道排水沟冻害进行防治,通过实测虎峰岭隧道和治山隧道纵向温度分布,基于工程实际建立了排水沟温度场数值模拟模型,分析了排水沟壁面温度分布规律,提出了排水沟冻结区段预测方法。结果表明:隧道保温边沟和保温中心排... 为更有效地对寒区隧道排水沟冻害进行防治,通过实测虎峰岭隧道和治山隧道纵向温度分布,基于工程实际建立了排水沟温度场数值模拟模型,分析了排水沟壁面温度分布规律,提出了排水沟冻结区段预测方法。结果表明:隧道保温边沟和保温中心排水沟易发生冻结,其中保温边沟冻结问题是寒区隧道冻害设防中应关注的重点;温度短周期波动对排水沟温度场的影响随着深度增加逐渐减弱;在极端低气温条件下,虎峰岭隧道和治山隧道全隧道可能会出现保温边沟冻结的情况,虎峰岭隧道距进口1000~3000 m范围的保温中心水沟为易冻结部位;排水沟内流量越大,冻结区段就越短,且冻结长度受季节变化影响,同一洞内气温条件下,降温季节冻结区段长度小于升温季节。 展开更多
关键词 安全工程 排水沟 温度场 冻害 预测方法
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新型排水沟在老旧小区海绵改造中的应用
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作者 王乐阳 《中国环保产业》 2024年第6期64-66,共3页
针对老旧小区的排水现状,将建筑墙体边沿传统排水沟进行海绵化改造,采用多种过滤和吸附技术,构建从上至下的雨水净化系统。现场试验结果表明:初期雨水COD、SS、TP和NH_(3)-N含量均降低80%以上,SS去除率可达到97.8%,出水水质优于市政杂... 针对老旧小区的排水现状,将建筑墙体边沿传统排水沟进行海绵化改造,采用多种过滤和吸附技术,构建从上至下的雨水净化系统。现场试验结果表明:初期雨水COD、SS、TP和NH_(3)-N含量均降低80%以上,SS去除率可达到97.8%,出水水质优于市政杂用水及景观用水水质标准,单位使用和维护成本降低10%—14%。 展开更多
关键词 老旧小区 海绵改造 传统排水沟 新型排水沟
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淄博东部城区排涝工程设计
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作者 郑作军 《城市道桥与防洪》 2024年第7期165-169,M0016,共6页
自2018年以来,淄博市极端降雨天气频发,降雨量及降雨强度明显增大,洪涝风险增加,东部城区洪涝积水问题尤为严重。简要描述了淄博东部城区排涝工程设计方案,采取源头渗蓄、中段快排、末端贯通的思路,在区域现有防洪排涝体系的基础上,以... 自2018年以来,淄博市极端降雨天气频发,降雨量及降雨强度明显增大,洪涝风险增加,东部城区洪涝积水问题尤为严重。简要描述了淄博东部城区排涝工程设计方案,采取源头渗蓄、中段快排、末端贯通的思路,在区域现有防洪排涝体系的基础上,以排洪沟建设为重点,通过新建排洪沟、现状渠道清淤、源头调蓄等多种措施,提高区域排水系统的防洪排涝能力,解决淄博东部城区雨季洪涝积水问题,改善区域人居环境。 展开更多
关键词 防洪排涝 排洪沟 排水分区 汇水面积
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