压力补偿式灌水器水力性能及抗堵塞性能试验研究

为探究压力补偿灌水器水力性能和抗堵塞性能,以华维节水科技集团有限公司生产的压力补偿灌水器为试验件,测试并评价了11种入口压力（50~350 kPa）下水力性能和3种不同浓度浑水（3、5 g·L^-1和7 g·L^-1）下抗堵塞性能。结果表明：在压力补偿弹片结构和环形迷宫流道结构的共同作用下,灌水器均匀度高、压力补偿性强,流态指数0.006,补偿区间110~350 kPa,起调压力50 kPa,其相对流量随着灌水次数的增加呈波动性减小;灌水器堵塞率随灌水次数的增加呈上升趋势。经过40次灌水后,3、5、7 g·L^-1浓度浑水条件下,灌水器的堵塞率分别达到20.8%、29.2%和52.1%,灌水器的抗堵塞性能随浑水浓度增加而逐渐降低,当泥沙浓度为5 g·L^-1和7 g·L^-1时,堵塞率显著上升,而在泥沙浓度3 g·L^-1条件下,抗堵塞性能良好,且有效使用时间可延长29.73%～41.89%。研究成果对压力补偿灌水器在实际工程中的应用具有指导意义。     

尿素对浑水水肥一体化滴灌滴头堵塞的影响

为确定水肥一体化灌溉过程中,尿素对滴头堵塞的影响,分别配置了3种泥沙浓度(1.0、1.5 g·L~(-1)和2.0 g·L~(-1)),3种肥料质量浓度(1%、2%和3%),进行了间歇灌水堵塞试验,分析了滴头流量和排出泥沙量。结果表明:施加尿素对浑水滴灌具有缓解滴头堵塞的作用,在一定的尿素浓度范围内,施肥浓度越大,减缓作用越明显;施肥浓度对滴头的堵塞形式和主要堵塞物淤积位置的影响很小。滴头出流泥沙含量随灌水次数的增加呈现先快速增加,后逐渐变缓并趋于下降的趋势。施加尿素提高了滴头泥沙输送能力,施肥浓度越大,滴头输送泥沙的能力越大,泥沙排出率越大。浑水中施加尿素具有减缓滴头堵塞,延长滴头有效灌水次数的作用,当含沙量为2.0g·L~(-1)时,尿素浓度为1%,2%和3%的水肥一体化滴灌有效灌水次数比未添加尿素的可分别提高11%,89%和100%。可尝试通过尿素水肥一体化滴灌,缓解黄河水滴灌滴头堵塞危险,提高滴灌系统使用效率。     

营林业全要素生产率增长的测算及其分解——来自27个省级面板数据的分析

基于随机前沿生产函数可将全要素生产率增长分解为技术变化、技术效率变化、规模效率变化和配置效率变化,四个部分。利用中国27个省份2001—2014年的数据进行估计,确定随机前沿生产函数的具体形式,在此基础上测算营林业全要素生产的增长率,再根据其分解函数,进一步测算各分解变量的水平值。结果表明:从各地区TFP增长的平均水平看,最高为2013年的0.2837;规模效率与配置效率的变动是阻碍营林业全要素生产率增长的主要因素,年均降低程度分别为28.69%和17.23%;技术进步具有促进作用,年均贡献达到了41.57%。     

土壤物理特性对地下滴灌灌水器流量影响分析

地下滴灌灌水器流量由于受到土壤因素的制约而比地表滴灌流量有所减小,研究土壤物理特性对地下滴灌灌水器流量的影响程度对地下滴灌水力计算与工程设计具有重要的理论和实用价值。文中分别选取灌水器工作压力、土壤容重和土壤初始含水率为因素,采取混合水平均匀设计安排试验方案,将归一化处理后的各因素实测数据进行回归分析,估算各试验因素对地下滴灌灌水器流量的影响程度。结果表明:地下滴灌中工作压力是决定灌水器流量的主要因素,土壤容重和土壤初始含水率对地下滴灌灌水器流量的影响较弱,但在地下滴灌水力计算与工程设计中也不可忽略。     

天津大气环境效率及影响因素实证分析

以天津市为研究对象,基于松弛测度的环境SBM-DEA模型,利用各区县面板数据测算2006-2013年天津大气环境效率,并从投入产出变量松弛率和决策单元环境效率变异角度进行分析。结果表明,非期望产出SO2排放过量和资源投入冗余是导致大气环境效率偏低的主要原因。受保障北京奥运大气质量、污染物减排考核、雾霾治理等环境政策影响,区县环境效率差距在2008年到波谷后逐渐扩大,直到2013年才停止。借助Tobit模型对影响因素进行分析,人均GDP和产业结构未通过显著性检验,贸易开放对大气环境效率有显著正向影响。所得评价结果反映被评估城市大气环境治理真实水平,并可为天津市及其他城市治理大气环境提供决策参考。     

控制性交替灌溉对玉米生长发育的影响

在沈阳地区潮棕壤土上,采用蒸渗仪对不同控制性交替灌溉处理下玉米生长发育、产量和水分生产效率进行分析。结果表明,控制性交替灌溉抑制了玉米地上部分生长,处理2(控制隔沟交替灌水,灌水定额为2/3M)的产量最高,比处理1(均匀灌水,灌水定额为M)增产4.8%,节水13.3%,处理3(控制隔沟交替灌水,灌水定额为1/2M)最节水但产量最低,确定处理2(2/3M)为最优灌溉制度。     

不同时期灌水对冬小麦干热风的防御效应

灾前灌水是防御灾害发生的有效措施,为掌握灌水的关键发育期及适宜灌水量，在防雨棚和自然大田进行冬小麦抽穗期、开花期、灌浆初期灌水试验。结果表明：在开花期，灌水100、150 mm自然大田干热风穗的发生率比遮雨棚降低31.77%、32.85%，而穗粒重自然大田比防雨棚提高12.25%、5.45%；无论开花期还是抽穗~灌浆初期，灌水处理的千粒重均比对照大，防雨棚中随灌水时间推后千粒重逐渐增大，而自然大田以开花期灌水千粒重最大，为47.664 g。灌水100、150 mm处理，灌水效率自然大田均比防雨棚高，且均以开花期灌水效率最高，为4.110 g·m^-2·mm^-1,防雨棚灌水150 mm比灌水100 mm高约0.2 g·m^-2·mm^-1，而自然大田受自然降水补给调节土壤水分，灌水150 mm比灌水100 mm低0.565~1.301 g·m^-2·mm^-1。灌水对干热风防御效应效果自然大田较防雨棚更为显著，且以开花期灌水效应最为显著。     

近50年来内蒙古河套平原气候及湖泊环境演变

结合遥感影像解译和气象资料分析,研究内蒙古河套平原主要湖泊乌梁素海和哈素海面积、水质等环境参数变化过程,探讨湖泊环境演化的原因.研究表明:河套地区近50年来增温趋势明显,降水处于波动下降之中.但近30年来,乌梁素海湖泊面积却有所增大,这主要是由于黄河水灌溉农田后的退水补给增加,导致湖泊面积呈现扩展的趋势.同时,由于湖泊水生植物快速堆积以及流域物质淤积等原因,湖底抬升迅速,造成在相同来水情况下湖泊面积扩展幅度增大.通过湖泊水质资料分析,河套平原湖泊总氮、总磷等水质指标含量较高,水质逐渐变差的趋势明显.乌梁素海处于河套灌区后套平原的最低端,直接纳人农田退水、工业及生活污水等,引起湖泊水质较严重的富营养化.相对而言,哈素海水质较好,但也呈现下降趋势.在自然与人类活动共同影响下,尤其是近期强烈的人类活动,河套地区湖泊面临着较严重的富营养化问题.改善该地区的湖泊环境,需要加强流域水污染的综合治理,统筹社会经济与流域环境的协调发展.     

甘肃省农业用水效率控制红线研究

以甘肃省及地级行政区2009年农业用水量数据为基础,选取反映农业用水效率的6项指标,分析了农业用水效率现状,为确定控制红线提供依据。分析表明:全省去变异农业用水效率为0.97,农田亩均灌溉用水量为562m3,灌溉水有效利用系数为0.51;总体表现为用水效率较低,地区间差异较大。运用数理统计的趋势分析方法,对农田亩均灌溉用水量和灌溉水有效利用系数红线控制指标进行了分析预测,并考虑综合因素的影响,提出了甘肃省及地级行政区农业用水效率控制红线。结果显示:2015年全省农田亩均灌溉用水量控制红线为492 m3,各地区间在143~691 m3,河西5市仍是全省最高的地区;全省灌溉水有效利用系数控制红线为0.54,各地区间在0.43~0.65;农业用水效率将逐渐提高。     

河西畦田春小麦不同生育期灌水对土壤水氮空间分布的影响

试验采用规格为30m×3m条田,分别沿畦长中心位置布设了5个测点(每个测点距畦首依次为3、9、15、21、27 m)用于定点测定不同生育期春小麦0~100 cm土层深度内灌前2 d和灌后2 d土壤含水量和硝态氮的含量,评价了土壤水氮空间分布的变异性、土壤水氮贮存效率和土壤水氮沿畦长空间分布均匀性。结果表明:不同生育期内不同处理间灌前2 d和灌后2 d土壤水分空间分布均为中等变异性,灌后2 d的变差系数小于灌前2 d的变差系数;土壤硝态氮空间分布状况除拔节期灌前2 d灌水量90mm和灌水量60mm为强变异性外其余均为中等变异性;不同生育期灌水对不同处理间的土壤水贮存效率无显著影响,成熟期春小麦不灌水处理的土壤水贮存率明显低于灌水处理;不同生育期灌水对不同处理间土壤硝态氮贮存率有显著影响,其中成熟期不灌水处理能使土壤硝态氮的贮存率增加,灌水减少了根系层内土壤硝态氮的贮存率;不同生育期灌水对不同处理间土壤水分和土壤硝态氮含量沿畦长的空间分布均匀性均无显著影响,其中成熟期不灌水处理对土壤水分沿畦长的空间分布均匀性的影响显著小于成熟期灌水处理,而对土壤硝态氮的空间分布均匀性无显著影响。     

1960-2018年博斯腾湖水位变化特征及其影响因素分析

结合博斯腾湖1960—2018年水位、出入湖径流以及气象站点实测资料,采用集合经验模态分解(Ensem?ble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、水量平衡和气候弹性方法,对近60 a博斯腾湖水位变化及其影响因素进行了详细分析。结果表明:(1)1960—2018年博斯腾湖水位总体呈下降态势,具体表现为“下降-上升-下降-上升”四个阶段。(2)在年际尺度上水位存在准3~4 a、准8~9 a的周期性振荡,而年代际尺度上表现出准29~30 a和准33~34 a的周期性变化。(3)1960—2018年降水、气温和潜在蒸散发对开都河、黄水沟和焉耆径流的累积贡献率分别达85.1%、42.1%和23.8%,而下垫面、其他气象变量和人为等因素累积对径流的贡献率分别约为14.9%、57.9%和76.2%。(4)对不同阶段博斯腾湖水位变化原因分析:1960—1987年水位急剧下降的主要原因同入湖径流减少和湖面蒸发量大有关;气温升高和降水量增加导致入湖水量增加是1988—2002年水位显著升高的主要原因;入湖径流减少和出湖水量增多,导致2003—2014年水位显著下降;博斯腾湖入湖水量的显著增加及对出湖水量的严格控制是2015—2018年水位明显上升的主要原因。     

13ka以来呼伦湖湖面波动与泥炭发育、风沙-古土壤序列的比较及其古气候意义

呼伦湖是我国东北地区面积最大、纬度最高的湖泊 ,1 3 ka以来湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积是呼伦湖地区环境演化的显著特征 ,对比 1 3 ka以来呼伦湖地区湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积的时间序列及其与古气候的关系 ,结果显示古气候变化对湖面波动、泥炭发育、风沙 -古土壤堆积有重要影响。全新世早期 (1 0 0 0 0— 72 0 0 a B.P.)呼伦湖地区气候由冷干向暖干变化 ,伴随风沙活动加强、泥炭发育缓慢和低湖面环境演化特征。 72 0 0—5 0 0 0 a B.P.气候暖湿 ,呼伦湖地区泥炭、古土壤发育进入盛期 ,同时出现高湖面。 3 0 0 0 a B.P.以来气候冷干 ,伴随风沙堆积加强。     

宁夏平原种植结构调整对农业用水的影响分析

应用平原区水循环模拟模型,结合宁夏平原区未来农业发展方向,分析宁夏平原种植结构调整下农业对黄河水量的取用和消耗状况。结果表明:(1)在广义水资源利用过程中,黄河水资源耗用量占75%以上,黄河是宁夏平原区重要的支撑水源;(2)种植结构调整力度的增强可提高耗黄水量在引黄水量中的比重,而农业对黄河水量的实际消耗仅为45%,水资源有效利用率较低;(3)水稻和套种是农业耗黄水量的主力,两者面积的大幅度减少有助于水资源取用量和消耗量的节约,但耗水节水量远小于取用水节水量。     

沙湖水体污染现状及对策分析

本文对沙湖水体营养盐来源进行了调查分析,结果表明:①黄河水、农田退水的补给是沙湖营养盐的主要来源;②2004年由黄河水补给入湖的总氮、总磷量分别为20.00t和3.04t,占全年入湖总氮、总磷量的50.4%和57.7%;③2004年由农田退水补给入湖的总氮、总磷量分别为15.00t和2.00t,占全年入湖总氮、总磷量的37.8%和37.9%;④2004年由芦苇收割和渔业捕捞出湖的总氮、总磷量分别为11.99t和1.93t,占全年入湖总氮、总磷量的30.2%和36.6%;在调查沙湖营养来源的基础上,建立沙湖水质经验模型并分别对模型进行验证,结果表明,OECD模型能较好预测沙湖水体总磷、总氮浓度。最后利用该模型,对所提出的沙湖水体富营养化防治方案进行计算分析比较,并确定合适的防治方案。     

沙湖水体富营养化评价及防治对策

本文采用营养状态指数法对沙湖营养状况进行综合评价。评价结果表明,沙湖富营养化日趋严重,已经由2002年的轻度富营养发展到2005年的中度富营养,磷和有机污染物是沙湖富营养化限制因子。对富营养化成因进行分析,结果表明外源污染和内源释放是造成沙湖富营养化的主要原因,黄河补水和地表径流是主要的外污染源,最后根据分析结果提出沙湖富营养化的防治对策。     

Spatial changes and driving factors of lake water quality in Inner Mongolia,China

Lakes play important roles in sustaining the ecosystem and economic development in Inner Mongolia Autonomous Region of China, but the spatial patterns and driving mechanisms of water quality in lakes so far remain unclear. This study aimed to identify the spatial changes in water quality and the driving factors of seven lakes (Juyanhai Lake, Ulansuhai Lake, Hongjiannao Lake, Daihai Lake, Chagannaoer Lake, Hulun Lake, and Wulannuoer Lake) across the longitudinal axis (from the west to the east) of Inner Mongolia. Large-scale research was conducted using the comprehensive trophic level index (TLI (Σ)), multivariate statistics, and spatial analysis methods. The results showed that most lakes in Inner Mongolia were weakly alkaline. Total dissolved solids and salinity of lake water showed obvious zonation characteristics. Nitrogen and phosphorus were identified as the main pollutants in lakes, with high average concentrations of total nitrogen and total phosphorus being of 4.05 and 0.21 mg/L, respectively. The values of TLI (Σ) ranged from 49.14 to 71.77, indicating varying degrees of lake eutrophication, and phosphorus was the main driver of lake eutrophication. The lakes of Inner Mongolia could be categorized into lakes to the west of Daihai Lake and lakes to the east of Daihai Lake in terms of salinity and TLI (Σ). The salinity levels of lakes to the west of Daihai Lake exceeded those of lakes to the east of Daihai Lake, whereas the opposite trend was observed for lake trophic level. The intensity and mode of anthropogenic activities were the driving factors of the spatial patterns of lake water quality. It is recommended to control the impact of anthropogenic activities on the water quality of lakes in Inner Mongolia to improve lake ecological environment. These findings provide a more thorough understanding of the driving mechanism of the spatial patterns of water quality in lakes of Inner Mongolia, which can be used to develop strategies for lake ecosystem protection and water resources management in this region.     

水量订单制度下黄河下游灌区水资源实时分配模型及管理软件开发

针对黄河下游引黄灌区水量订单随意性大、水资源利用率低的问题,本文紧密结合当前调度管理制度,基于实时灌溉预报与模糊聚类理论,提出了黄河下游灌区水资源实时分配管理模型,模型包括考虑土壤墒情、雨水资源及天气情况影响的作物需水预测模型和灌区实时水量订单模型两部分内容.在典型灌区,进行了模型的应用,并开发了相应的水资源管理软件;应用结果的合理性表明了模型的正确性,该模型可广泛用于黄河下游灌区的用水管理和调度.     

MIS 3阶段吉兰泰古湖演化的初步研究

本文采用遥感影像分析和差分GPS方法精确测量各级湖岸堤高程,通过OSL定年技术对湖滨沉积物进行年代测定,重建湖泊演化的时空分布格局和环境变化历史。通过大范围的野外调查和测试,结果表明:在吉兰泰盐湖周围存在海拔高度1080~1070m,1060m,1050m,1044m和1035m的5级湖岸堤。在吉兰泰东北70km处乌兰布和沙漠腹地贺日木西尼也存在1080m的古湖岸堤和海拔高度1052m到1035m的长达11km的古沙嘴。各级湖岸堤沉积物由湖滨砂或湖滨砂砾石组成,含有蓝蚬等贝壳体,这些证据是吉兰泰古湖存在和湖面波动的重要标志。通过1080m湖岸堤沉积物的OSL年代测定,确认在MIS 3阶段的60ka B.P.前后发育吉兰泰古大湖,此时湖水向东延伸至乌兰布和沙漠腹地,水深达到60m。根据贺日木西尼湖岸堤高程和分布特征来推断,此时的吉兰泰古湖可能与河套古湖产生水源联系。吉兰泰古大湖形成和演化过程,受到区域气候、黄河(内蒙古段)演化和河套古湖的演变以及区域构造运动等诸多因素的影响,需要进一步研究。     

Mass balance of saline lakes considering inflow loads of rivers and groundwater: the case of Lake Issyk- Kul,Central Asia

This study aimed to elucidate the influence of inflow water on the salinity concentration process of a saline lake and the mass balance of Lake Issyk-Kul, a tectonic saltwater lake in Kyrgyzstan. Based on the survey results and meteorological data from 2012 to 2015, we analyzed the dissolved chemical composition loads due to water inflow. Then, we discussed the relationship between the increase in salinity and water inflow into the lake. Through the water quality analysis data, we used the tank model to estimate the river inflow and analyze the loads by the L-Q curve. The groundwater loads were then estimated from the average annual increase in salinity of the lake over a period of 30 a. The results suggest that Lake Issyk-Kul was temporarily freshened between about AD 1500 and 1800 when an outflowing river existed, and thereafter, it became a closed lake in AD 1800 and continued to remain a saline lake until present. The chemical components that cause salinization are supplied from the rivers and groundwater in the catchment area, and when they flow into the lake, Ca²⁺, HCO₃^- and Mg²⁺ precipitate as CaCO₃ and MgCO₃. These compounds were confirmed to have been left on the lakeshore as evaporite. The model analysis showed that 1.67 mg/L of Ca²⁺ and Mg²⁺ supplied from rivers and groundwater are precipitated as evaporite and in other forms per year. On the other hand, salinity continues to remain in the lake water at a rate of 27.5 mg/L per year. These are the main causes of increased salinity in Lake Issyk-Kul. Since Na⁺ and Cl^- are considered to be derived from geothermal water, they will continue to flow in regardless of the effects of human activities. Therefore, as long as these components are accumulated in Lake Issyk-Kul as a closed lake, the salinity will continue to increase in the future.     

新疆博斯腾湖水污染特点分析

通过实地调查和对监测资料的分析 ,对博斯腾湖水质污染的特点进行了讨论。结果显示 :(1)造成博斯腾湖水质污染的主要原因是大量农田排盐水入湖 ,导致湖水污染 ;(2 )博斯腾湖污染最严重的区域是黄水区 ,主要超标物是可溶盐、COD和氨氮 ;(3)污染物入湖量最大的时间是 7～ 9月 ,入湖污染物约占全年入湖量的一半 ;(4 )博斯腾湖水质的污染主要是几个大排水渠引起的 ,它们的排放量占全部排水渠排放量的 80 %以上。同时 ,根据博斯腾湖水污染的特点 ,提出了农业发展和水环境保护的具体措施。