雨水集流工程中沉沙净化设施的配套修建

受国家“九五”科技攻关项目“节水农业技术研究与示范”资助，首次实地对雨水集流工程中的沉沙净化设施－沉沙池、过滤池的工作原理及设计思路等进行研究并附以实例加以证实，必将有助于雨水集流工程的发展。     

甘肃省“121”雨水集流工程经济

甘肃中东部地区地处黄土高原，气候干旱，水资源缺乏，农村人畜饮水困难。“121”雨水集流工程的实施，有效地解决了这些地区的人畜饮水困难。为了客观评价“121”雨水集流工程的经济效益和作用，利用建设项目后评价理论与方法，对工程的经济效益进行了科学评价，国民经济评价结果可行，其结果可用于指导全省雨水利用工程的规划、设计，加强雨水利用工作的决策、管理。     

雨水利用人畜饮水工程科学性评价

一是根据构成雨水利用人畜饮水工程各系统设施之间的内在关系，提出了雨水利用人畜饮水工程的科学性评价方法；二是根据提出的评价方法，具体分析计算了甘肃省“121”雨水集流工程规划工程的各项评价指标，评价了工程规划的科学性。提出的评价方法不仅可以据此对已建工程的科学性进行评价，而且对雨水利用人畜饮水工程的规划具有重要的指导作用。     

西北干旱地区新型水窖雨水集流控制与水质净化装置试验研究

为改善传统雨水集流工程中水窖的集流控制,提高雨水利用率及提高水窖水质,提出了一种具有易实施、投资少、自动调节流量、自动排污净化等优点的新型水窖集流控制与净化系统。该新型水窖集流控制与净化系统中设计了杠杆式自动闸门以及复式沉沙池,提高了雨水利用率,改善了水窖水质,在解决西北干旱地区水窖集流控制与水质净化问题中有一定的指导意义。     

雨水利用工程蓄水设施容积典型年法计算方法

在分析雨水利用工程设计需水要求的基础上，按照以需定供的原则，计算确定了雨水利用工程的集流面数量。同时，应用工程水文学基本原理，借鉴水库调洪演算基本方法，提出了雨水利用工程蓄水设施典型年法计算方法，实现了雨水集蓄利用工程集流面与蓄水设施的最佳匹配和经济利用，显著提高了雨水利用工程的规划、设计水平，对提高雨水利用工程的使用效益具有十分重要指导作用。     

丘陵山地雨水集蓄工程设计方案的投影寻踪优选

通过分析丘陵山地雨水集蓄利用现状,选取集流面个数、集流面总面积、设计流量、设计保证率、蓄水设施个数、蓄水总体积和工程造价等7个主要因素作为评价因子,建立了雨水集蓄工程的投影寻踪决策模型,采用人工鱼群算法对评价模型进行优化,并将该模型应用于某雨水集蓄工程设计的方案优选。研究表明,用投影寻踪回归分析法进行雨水集蓄工程方案决策,避免了传统评价方法由于主观原因造成的误差,评价结果合理可信、方法简单,为雨水利用工程方案的优选提供了科学手段。     

西北黄土高原丘陵沟壑区雨水集流

在西北黄土高原丘陵沟壑区内选择典型试验区,以典型年份降水量观测资料为基础,开展了6个径流小区集水场的观测实验和成果分析研究, 其中包括雨水集流技术、雨水集流量及其效率、集流雨水水质监测、集水面处理材料、投资及其施工工艺等。在实验成果的基础上,对集流雨水效率和水质的多项指标进行了分析研究,取得了系统性的研究成果。研究成果对于我国西北地区雨水资源开发利用以及解决人畜用水问题具有十分重要的参考价值。     

吕梁地区实施雨水集蓄工程的实践与思考

总结了山西吕梁地区实施雨水集蓄工程以来的经验，尤其是总结了成功的4种模式：①屋顶庭院双层面立体高效集蓄雨水模式；②就地集雨灌溉模式；③以路面、果园空地为集雨场兴建的“一井两园”模式；④以小流域为单元，四荒地为集雨场的雨水集流工程生态建设模式。在总结4种模式的基础上，提出今后要继续加大投资力度，加强技术研究和加强管理等方面应注意的问题和对策。     

雨水集蓄利用中的水质问题及对策

针对目前雨水集蓄利用中的雨水水质安全问题,从大气污染、雨水收集、窖水贮存、窖水消毒等几个方面分析了集蓄雨水污染成因,提出了研发筛选集流和窖体新材料、优化水窖结构设计和改进消毒方法、加强集流面与水窖管理等防止窖水污染和改善窖水水质的措施。     

隔坡集流梯田工程系统的研究与规

针对黄土高原丘陵沟壑区坡改梯及退耕还草还林中存在的一些问题，提出建立一个新的“隔坡集流梯田工程系统”。该工程系统将梯田建设与林草、水利工程相结合，利用隔坡面汇集储存前期降水，用于补充水平田面作物需水关键期之灌溉，隔坡坡面进行退耕还草还林，从而解决黄土丘陵沟壑区干旱缺水、雨水资源利用率低等造成的作物产量低下、波动大等问题。     

蓄水坑灌肥液入渗下土壤水氮运移特性试验研究

为探讨蓄水坑灌肥液入渗下土壤水氮运移特性,通过室内试验对湿润体内土壤水分、NH+4-N和NO3--N的运移分布规律及氨挥发特性进行了系统研究。结果表明,蓄水坑灌肥液入渗下土壤水分主要分布在20~80 cm深层范围,表层土壤含水率较低,土壤水分的扩散分布主要集中在前9 d,再分布过程中,深层土壤含水率的增幅大于表层;氨挥发主要发生在蓄水坑边壁界面,占氨挥发总量的72.41%,且最大日均氨挥发量出现在第7天,达34.08 mg/(m~2·d);NH+4-N主要分布在地表以下30~60 cm范围,再分布10 d内NH+4-N质量分数随时间的延长逐渐增加,且第7天增加较快,15 d后减小;NO3--N主要分布在土壤湿润锋边缘,再分布15 d内,土壤NO3--N质量分数均随时间的延长逐渐增加。蓄水坑灌肥液入渗下,可提高地表以下30~60 cm土壤水分和NH+4-N质量分数,减小土壤表层氨挥发损失,增强90~100 cm深层土壤的硝化作用。     

极端干旱区成龄葡萄深层坑渗灌技术研究

针对吐哈盆地葡萄的灌溉,在调研国内外果树灌溉方法基础上,提出了小管出流结合坑灌的葡萄深层坑渗灌技术,对葡萄深层坑渗灌的技术要素包括灌水器管径、埋深、间距和灌水定额及小管供水流量进行了初步研究.结果表明,灌水器的埋设深度主要取决于作物吸水根系分布范围、土壤质地和灌水定额;灌水器管径和间距主要取决于作物吸水根系分布范围、土...     

入渗水头对土壤入渗参数的影响

通过室内试验,对水平土柱在不同水头作用下的土壤入渗参数进行研究,结果表明入渗水头对入渗系数有较为显著的影响,对入渗指数有一定的影响,入渗系数和入渗指数均随入渗水头的变化呈现出相对平稳与显著性变化的交替变化趋势。这一研究成果为进一步研究蓄水坑灌条件下的变水头入渗及土壤水分运动特性奠定基础。     

山丘区集雨灌溉高效用水模式及灌水技术研究

针对潍坊市南部山丘区经济基础薄弱、水资源开发利用困难等实际情况,从提高集雨效率、雨水利用率、单方水生产效益和节省能源等角度出发,提出了3种集雨灌溉高效用水模式,并研究应用了果树自压小管多孔渗灌、加压微灌、水肥穴灌、日光温室大棚集雨微灌等配套灌水技术,提出了相关技术要点。     

果树蓄水坑灌法单坑水分入渗数值模拟及分析

根据果树生理特性与土壤水动力学理论，建立了非恒定水位复杂边界条件下的蓄水单坑均质土入渗及土壤水分运动的数学模型，并采用交替方向隐式差分法进行求解。其模拟结果与实测结果吻合较好，表明利用该方法模拟蓄水单坑的水分入渗问题是可行的。用本模型模拟了不同条件下的入渗过程，并对入渗规律的影响因素进行了分析，为蓄水坑灌理论与灌水技术要素的深入研究做了一些基础性的工作。     

蓄水坑灌条件下土壤水氮运移的研究进展

为了提高蓄水坑灌条件下土壤水氮的利用率,减少由于灌施不当造成的资源浪费和环境污染,综述了蓄水坑灌土壤水分入渗过程中的变水头入渗、土壤水分分布特性、土壤水分蒸发特性、影响因素以及肥液入渗过程中氮素的分布特性和数值模拟等方面的研究进展和存在问题,提出了蓄水坑灌法今后应亟需加强的研究方向,为蓄水坑灌理论与技术的进一步研究奠定基础。     

蓄水坑灌条件下果树水分测定探头布设优化研究

为了在准确把握土壤墒情信息的前提下,简化土壤剖面水分的测量,减少传感器的埋设数量,对蓄水坑灌果园水分测点优化布设进行研究。结果表明:不过坑且距离果树30cm处监测点(b30)的体积含水率和整个试验区10个监测点体积含水率的加权平均值有着显著的相关性,并且两者之间的关系可用线性公式表示,进一步利用相同处理的不同果树的相关数据进行验证,结果表明所建立的线性公式具有较高的预测精度。因此,可以利用b30测点的体积含水率来估算蓄水坑灌条件下整个果树周边土壤的含水率情况。     

果园蓄水坑灌条件下不同施肥方案对坑壁土壤氨挥发的影响

【目的】探讨果园蓄水坑灌条件下蓄水坑壁土壤氨挥发损失规律及影响因素。【方法】试验以追肥量(600、300、0 kg/hm2)和追肥时期(花后、果实膨大期、花后及果实膨大期平均追肥)为变量,设置7个处理。采用磷酸甘油-通气法收集坑壁土壤氨挥发并分析其与铵态氮、硝态氮、土壤温度、空气温度和湿度的关系。【结果】蓄水坑灌水肥灌施后氨挥发速率随追肥量增加而增加,花后期追肥后氨挥发持续时间长,峰值出现在肥后第3～5天,为52.93～576.80 mg/(m2·d);果实膨大期追肥后氨挥发持续时间短,峰值出现在肥后第2天,为81.11～1 047.79 mg/(m2·d)。花后期一次性追肥氨挥发累积量(以N计算)为3 332.88～7 052.01 mg,果实膨大期一次性追肥氨挥发累积量为2 178.14～5 126.97 mg,比花后期一次性追肥降低27.30%～34.65%。2次追肥期平均追肥氨挥发累积量最小,为2 013.21～4 642.11 mg,比花后期一次性追肥降低34.17%～39.60%。蓄水坑壁氨挥发损失率为0.57%～1.4%,其中花后期一次性追肥氨挥发损失率最大,果实膨大期一次性追肥次之,平均追施最小。氨挥发速率与土壤铵态氮量和空气温度显著正相关(P<0.05),土壤温度和硝态氮通过铵态氮浓度影响氨挥发,较高的空气湿度和施肥后降雨会降低氨挥发速率。Elovich动力学方程可以较好地描述蓄水坑壁氨挥发累积量动态变化过程,氨挥发速率常数a与追氮量显著正相关,与土壤温度显著负相关。【结论】降低追肥量、分次追施能减少坑壁土壤的氨挥发损失,基于蓄水坑灌法在果园进行水肥灌施具有较好的减排保肥效果。     

蓄雨技术在贵州山区水稻节水灌溉中的应用

根据贵州省属典型工程性缺水的特点,在贵州山区对水稻进行了"科灌"("浅、薄、湿、晒"模式)、"科蓄"(蓄雨型节水灌溉模式)与常规灌溉方式的多组试验对比,最终前2者与后者相比水稻增产率分别为20%、17%,节水率为54%、59%,减少灌水次数为3次、5次。试验结果表明,"科蓄"灌溉方式比较符合贵州现状,是适合贵州省主要推广的节水灌溉模式。     

蓄水坑灌下苹果树茎流速率日变化及其影响因子的研究

通过热扩散技术对苹果树茎流速率的测定来研究蓄水坑灌不同灌水处理(处理1:灌水上下限为田间持水量的100%和70%,处理2:灌水上下限为田间持水量的90%和60%,处理3:灌水上下限为田间持水量的80%和50%)以及地面灌溉(处理4)下苹果树茎流速率日变化规律,分析了系统水势及气象因子对茎流速率的影响。结果表明,不同灌水处理下茎流速率在各生育期的日变化趋势基本相同,均为先增大后减小。通过与地面灌溉对比分析得出蓄水坑灌下处理2是相对合理的灌水方案。影响因子方面,叶水势与茎流速率呈负相关,土-叶水势梯度与茎流速率呈正相关,并通过回归分析建立了茎流速率与太阳辐射、大气温度和大气相对湿度之间的回归方程。