基于小波分析的MGM(1,N)模型在大坝监测系统中的应用

针对大坝变形监测系统监测过程中受到各种随机因素干扰的情况,详细讨论小波分析和MGM(1,N)灰色模型的基本理论和建模过程,成功将基于小波分析的MGM(1,N)模型应用于大坝变形的预测预报.实践证明,先用小波滤波法对监测数据进行去噪处理,然后建立MGM(1,N)模型进行预测,能有效地提高传统MGM(1,N)模型的预测精度.     

基于模糊PID对变频恒压供水系统的控制算法研究

水是人类赖以生存的物质,生活供水是由供水系统实现的.文章以变频恒压供水系统来控制供水方式,对一个小区的用水情况进行控制分析.学习供水系统的特性和变频控制的一般原理,研究其节能方面的作用,得出本系统对象每个环节的近似数学模型.在恒压供水的前提下,文章研究的是最佳的控制策略,实现对小区用水的合理管理和高效运行,从而达到节约资源的目的.具体内容为通过对供水系统的三种控制策略进行比较和分析,结合小区的供水系统的供水情况生成Simulink的结构图,把系统的数学模型转换为对象的传递函数,并设计相应的模糊控制器.总结出最适合该小区供水系统的控制策略,并阐明其最佳的原因(主要由于水压的非线性变化).     

近红外漫反射光谱检测土壤有机质和速效N的研究

利用近红外漫反射光谱检测技术对土壤有机质和速效N含量进行了相关研究。通过自行设计的NIR光谱系统测定了150个土壤样品有机质和速效N。126个土壤样品用来建立校正集模型,其余24个用来验证模型的性能。采集完整土壤样品的近红外漫反射光谱,原始光谱经移动窗口平滑处理、SNV和一阶微分预处理后,分别采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)和偏最小二乘法(PLS),建立土壤有机质和速效N含量的定量预测数学模型。结果表明采用一阶微分结合最小二乘支持向量机(LS-SVM)所建模型的预测效果较好,土壤有机质和速效N含量定量预测数学模型的决定系数分别为0.8255和0.8015,均方根误差分别为2.84和16.80。近红外漫反射光谱作为一种检测方法,可用于评价土壤有机质和速效N含量。     

进水C/N与运行水位对垂直潜流人工湿地脱氮的影响

为了研究进水C/N与运行水位对垂直潜流人工湿地脱氮效果的影响,在4种C/N进水(2/1、4/1、8/1、12/1)和3种运行水位(60、40和20 cm)条件下,开展了12组模拟垂直潜流人工湿地试验,分析了垂直潜流人工湿地沿程(50、30 cm和出水口处)的脱氮效果;结果表明,C/N对垂直潜流人工湿地系统中的铵态氮(N...     

N300-B15D车型变速器同步系统设计

N300-B15D车型是上汽通用五菱汽车股份有限公司在N300车型的基础上,提升动力以及内外饰而开发的适用于中长途使用的客、货两用交叉车型。选用的发动机为B15D型发动机,布置型式为直列中置后驱,变速器系统为柳州上汽汽车变速器公司的SC16M5系列变速器。该文介绍了变速器同步系统的设计校核。      

养殖肥液施用方式配合NBPT-DCD对土壤N2O的减排效应

为探究不同养殖肥液施用方式(漫灌和覆土)配合脲酶-硝化抑制剂组合(N-丁基硫代磷酰三胺NBPT+双氰胺DCD)对土壤N2O排放的影响.通过室内培养试验,设置不施氮(CK)、漫灌施用(S)、覆土施用(D)、漫灌施用+NBPT-DCD组合(S+UI+NI)、覆土施用+NBPT-DCD组合(D+UI+NI)共5个处理.结果表明:养殖肥液施用方式显著影响土壤N2O排放.肥液漫灌明显促进了土壤N2O排放,其累积排放量最高达2420.39μg/m2;肥液覆土施用显著降低土壤N2O排放峰值,并延迟出峰时间,其N2O累积排放量与漫灌施用相比减少21.94％～72.90％.添加NBPT-DCD有利于降低土壤N2O排放,其中D+UI+NI处理的土壤N2O累积排放量较D处理减少5.96％～33.80％,表观硝化率在各施肥处理中最低仅40.65％.因此,覆土施肥可以有效减少养殖肥液漫灌造成的土壤N2O排放,配合NBPT-DCD施用后N2O减排效果更佳.     

供水系统模型辨识与动态特性分析

为掌握离心泵供水系统在不同工况下转速突变时的动态模型结构、运行情况及其特性,通过改进水泵供水系统的出口端阀门结构,搭建了新的离心泵调速供水试验系统.通过试验台的改进在试验中实现系统的阶跃输入扰动,较为准确地反映系统工况的变化并进行调速工况下的模型辨识试验.试验中使用虚拟仪器和高频电参数测量仪搭建测量系统,对供水系统中所需数据进行测量采集.试验基于阶跃响应辨识原理,采用最小二乘法,通过Matlab系统辨识工具箱对数据进行预处理并确定其传递函数,绘制所得传递函数的零极点图和阶跃响应曲线.对比分析发现,系统运行在升频的工况下时,其超调量和震荡情况明显大于系统运行在降频工况下.结果表明,离心泵供水系统是最小相位系统,数学模型为二阶惯性加时滞结构.其模型参数会随着工况的变化而改变,实时辨识和实时变参数控制更为适合该系统.     

基于15N示踪技术的不同水肥条件下夏玉米氮素利用研究

为了揭示不同水肥处理条件下夏玉米氮素的利用吸收情况,采用15N示踪技术,通过夏玉米实验设置4个施氮水平0 kg/hm2(CK),120 kg/hm2(N1),180 kg/hm2(N2),270 kg/hm2(N3),2个灌溉水平132 mm(I1),166 mm(I2).研究了不同水肥处理条件下玉米成熟期各器官对肥料氮和土壤氮的吸收和分配情况,分析了肥料氮对土壤氮的激发规律以及各处理土壤中肥料氮的残留与损失情况.夏玉米对肥料氮的吸收量占总吸氮量的19.43％～28.62％,对土壤氮的吸收量占总吸氮量的71.38％～80.57％;玉米各器官对肥料氮的竞争能力由大到小表现为籽粒、茎秆、叶.土壤氮的激发均为正激发效应,激发率为119.16％～169.19％;夏玉米收获后肥料氮吸收率、土壤残留率和损失率分别为29.41％～50.75％、20.45％～31.41％和24.67％～41.26％,各处理中N2I2处理夏玉米对肥料氮的吸收率最大,为50.75％.夏玉米氮肥农学利用效率为1.63～7.72 kg/kg,水分利用效率为1.09～1.30 kg/m3.适宜的水肥配比有利于植株充分利用氮肥,节约水资源,减少浪费.     

天水市城区供水现状及远程分布式

针对天水市城区供水现状，设计并实现了天水市城区远程分布式供水系统。该系统以流行的Profibus现场总线及无线数字通信技术为基础，采用先进的软件和硬件设计完成了水源地控制系统、水厂控制系统、供水调度系统及有线无线网络传输系统，实现了整体自动化。并采用先进的控制算法，变频器和软启动器相结合的硬件手段，较好地现实了节能、节水的目的。实际运行表明：该系统具有运行稳定、高效节能、自动化程度高、易于操作等优点.     

PLC及变频调速恒压喷灌系统的设计

针对喷灌系统受作业区域需水量的影响造成系统喷头不能稳定可靠工作的问题,结合工程实例,提出了利用PLC及变频器来实现温室喷灌系统恒压供水.给出了变频调速恒压供水系统原理图,并进行了系统的主电路设计和软件设计.阐述了利用上位机、PIC、变频器、压力变送器、电机-水泵系统等组成的恒压供水系统,能按照设定的工作压力,实时切换泵组投入工频或变频状态运行,达到恒压供水的目的.系统能通过上位机实现下位机的控制参数的设定、系统的实时监测、数据管理等任务,自动化程度高.应用表明,系统实现简单,操作方便,运行稳定,可靠,且具有较好的节能效果.     

施肥模式对日光温室土壤铵态氮和硝态氮的影响

通过种植两茬油菜,设置7种施肥模式:有机肥施氮量600 kg/hm2;有机肥施氮量300 kg/hm2;无机肥施氮量767 kg/hm2;无机肥施氮量383 kg/hm2;有机肥施氮量450 kg/hm2,无机肥施氮量153 kg/hm2;有机肥施氮量300 kg/hm2,无机肥施氮量383 kg/hm2;有机肥施氮量150 kg/hm2,无机肥施氮量191 kg/hm2,研究了日光温室0～200 cm土壤中NH4+-N和NO3--N的迁移累积。结果表明,不同施肥模式主要影响0～40 cm土壤中NH4+-N的平均累积量和平均质量比,单施无机肥的相应值大于单施有机肥;不同施肥模式主要影响0～40 cm土壤中NO3--N的平均累积量和平均质量比,当施氮量小于383 kg/hm2时,相应值从大到小依次为:单施无机肥、单施有机肥、有机肥和无机肥配施,不同施肥模式也影响40～160 cm土壤中NO3--N的迁移累积。从地下水污染风险和产量考虑,北京农业种植区日光温室油菜种植可按照有机肥150 kg/hm2、无机肥191 kg/hm2的施肥模式进行施肥。     

堆肥过程中低C/N对氮素变化影响的研究

以鸡粪、城市生活垃圾和秸秆为原料,在C/N比分别为15,20和25的情况下进行堆肥,并根据氮素的变化研究在低C/N情况下进行堆肥的可能性。在3个处理中,C/N均降低,C/N25降低明显;总氮浓度降低,C/N15在堆肥结束时总氮浓度最高;NH4 -N浓度在高温期最高,NO3--N在高温期后浓度开始增加;低C/N堆肥初始阶段,C/N越低,堆肥产品速效氮含量越高。     

水肥耦合对冬小麦产量、品质和氮素利用的影响研究

通过盆栽试验,对不同水肥条件下冬小麦的产量、品质和氮肥的表观去向进行了研究。结果表明,适宜供水、轻度亏缺和重度亏缺水分处理下产量达到最高点的氮肥施用量分别为345、274和201 kg/hm2,籽粒粗蛋白达到最大的施氮量分别为414、386和350 kg/hm2;氮肥效益的发挥与水分状况密切相关,水分严重亏缺时,氮肥的利用率低,残留和损失量较高;为获得较大的经济效益,用二次方程表述氮肥施用量和冬小麦产出的关系,获得不同水分条件下氮肥的经济施用量分别为308、234和147 kg/hm2。     

流域降雨量和土壤氮含量对流域出口氮污染负荷的影响

根据氮在土壤中的运移规律,运用建立的数学模型分析流域降雨量和土壤氮含量与流域出口氮污染负荷之间的关系,揭示了氮污染的形成机理。然后以管河流域为例,分析得出以下2条规律:在汛期随着流域土壤含氮量的增加,流域出口氮污染负荷增加;随着降雨量增加,流域出口氮污染负荷也增加。     

有机物对玉米田排放N2O的影响

为掌握玉米田的N2O释放规律,采用定位试验的方法,探讨增施有机肥和作物秸秆对农田N2O排放通量的影响。试验结果表明:N2O通量有明显的季节变化,夏季高于春秋两季;空地的N2O排放通量平缓;玉米的生长活动有利于N20的生成及排放;施肥能促进土壤N2O排放通量的增加。     

15N示踪分析节水灌溉下水稻对不同时期氮肥的吸收分配

为揭示节水灌溉下水稻对肥料氮素吸收利用情况,利用~(15)N示踪技术分别标记施用的基氮肥、蘖氮肥、穗氮肥,将传统淹水灌溉作为对照,研究了稻作控制灌溉模式下成熟期水稻基肥、蘖肥、穗肥氮素的积累量及各时期肥料氮素在水稻地上部各器官的分布情况,并对比研究了两种灌溉方式不同施氮水平下的各期肥料利用率。试验结果表明:稻作控制灌溉模式较传统淹水灌溉显著提高了水稻地上部干物质积累量、氮素总积累量及产量,起到了"节水、高产"的作用;不同施氮量下水稻氮素总积累量中肥料氮素的占比约为16.49%~22.23%,不同灌溉方式之间差异并不显著;不同施氮水平控制灌溉处理水稻的肥料氮素总利用率为31.82%~36.29%、基肥氮素利用率为10.91%~15.36%、蘖肥氮素利用率为34.84%~36.90%、穗肥氮素利用率为55.78%~63.85%,稻作控制灌溉模式下除水稻对基肥氮素的利用率较低外,肥料氮素总利用率、蘖肥和穗肥氮素利用率均优于传统淹水灌溉,肥料氮素得到了高效利用,降低了肥料氮素残留引起环境污染的风险,相关性分析表明:肥料氮素的总利用率与蘖肥和穗肥氮素利用率呈极显著正相关,研究结果可为进一步提高稻作控制灌溉条件下肥料氮素利用率提供理论依据。     

新型木质素缓释肥料氮磷利用率研究

通过对亚铵法制浆废液氨解产物为原料研制的复混肥进行盆栽试验,探索其对肥料中氮、磷利用率的影响,为亚铵法制浆废液的资源化利用提供一理想途径。盆栽试验结果表明,以亚铵法制浆废液氨解产物为原料研制的复混肥,具有缓释作用,能够抑制肥料中氮的释放速度,提高氮的利用率;并能增强磷在土壤中的溶解,促进磷的活化,提高磷的利用率。     

施肥对河套灌区土壤CO_2和N_2O排放的影响

以河套灌区草甸碱化土为研究对象,设缓控肥(HK)、颗粒有机肥(F)、微生物菌肥(W)和农民习惯施肥(CK)4个处理,于2015年5—10月,利用静态箱-气相色谱法监测玉米整个生育期土壤CO_2和N_2O的排放量,并对玉米季农田温室气体排放量和产生的综合温室效应进行测算,研究了农田表层土壤温室气体的排放量和增温潜势。结果表明,(1)各处理N_2O的排放峰值均出现在施肥10 d后。玉米整个生育期HK处理的单位时间排放量最少(0.25 mg/(m2?h)),F处理的排放量最多(0.67 mg/(m2?h)),F处理N_2O累计排放量比CK高出62.40%;CK分别比W、HK处理N_2O排放量高出19.71%、54.26%。(2)各处理间CO_2排放差异显著(P0.05)。玉米整个生育期,W处理累积排放量最少(14 639.26 kg/hm2),F处理的排放量最多(18 603.4 kg/hm2),CK比W处理CO_2排放量高16.75%。(3)各施肥处理综合增温效应表现为HK处理W处理CKF处理。HK处理温室气体排放强度(GHGI)值最低,比CK低96%,同时保持了较高的产量水平;F处理氮肥量最大,且有较高的GHGI值,达到CK的1.70倍,同时产量较CK无显著变化;W处理氮肥量次之,且GHGI值较高,可产量较低。大量施用颗粒有机肥(F)会产生较多的温室气体,同时也会导致较强的温室效应。缓控肥(HK)处理氮肥量最小,作物产量增加,GHGI值最低,对农田温室气体减排具有较好的应用前景。     

不同水氮管理对氮素利用与平衡的影响

在宁夏引黄灌区露地菜田条件下,选择有代表性的春小麦白菜、芹菜白菜2种轮作体系,通过田间试验与室内分析的方法,以空白和单施有机肥为对照,研究了2种轮作体系下,不同水氮措施对春小麦白菜、芹菜白菜轮作体系中氮素利用与平衡的影响。试验结果表明:节水灌溉的推荐施氮处理(W2N3)对春小麦、芹菜、白菜的产量、吸氮量与传统灌溉的差异不大。节水灌溉的推荐施氮处理(W2N3)处理与传统灌溉的习惯施氮处理(W1N3)的处理相比,春小麦的产量提高6.7%,芹菜的产量提高12.2%,麦后复种白菜和芹菜复种白菜产量分别高5.9%、22.4%;在氮素平衡方面,氮素输入项中,施氮量和生育期内氮素矿化量占主要比例,氮素输出项中,作物吸收和氮素表观损失占很大比例,春小麦白菜轮作中,推荐施氮处理(N3)氮素损失比传统施氮损失分别低53 kg/hm2(传统灌溉)、47 kg/hm2(节水灌溉),节水条件下的推荐施氮处理(W2N3)比传统灌水的习惯施氮处理的无机氮(Nmin)残留减少了13 kg/hm2,芹菜白菜轮作体中,推荐施氮处理氮素损失比传统施氮损失分别低77 kg/hm2(传统灌溉)、83 kg/hm2(节水灌溉),节水条件下的推荐施氮处理(W2N3)比传统灌水的习惯施氮处理的无机氮(Nmin)残留减少了3 kg/hm2。不同轮作条件下节水的推荐施氮处理和习惯施氮处理均比传统灌溉的土壤残留硝态氮高,而且主要分布在0～60 cm表层。春小麦白菜土壤残留硝态氮均比芹菜白菜低,而且分布规律不一致,尤其是在底层180 cm处土壤残留硝态氮含量芹菜明显高于春小麦。     

农田土壤中土壤水渗漏与硝态氮淋失的模拟研究

应用HYDRUS-1D模型对黄淮海平原的主要土壤(黄潮土和风沙土)中水分与硝态氮的垂直运移规律进行了模拟分析。对模型参数的敏感性分析表明:饱和水力传导度是最敏感的参数,饱和含水量的敏感性次之。数值模拟结果表明:该地区在传统水氮管理制度下,土壤水渗漏和硝态氮淋失非常严重;全耕作年风沙土的土壤水渗漏大于黄潮土,分别为34.3cm和22.7cm,占灌水量的42.1%和74.6%;风沙土的硝态氮淋失大于黄潮土,分别为108.0kg/hm和76.6kg/hm,占总输入氮量的25.3%、14.3%。