不同扰动带设置对坡耕地产流产沙的影响

为研究减小坡耕地水土流失的方法,试验在5°,10°和15°的径流小区内沿等高线设置扰动带(长条形翻耕扰动区域,投影宽度30 cm),研究其对坡耕地产流产沙的影响。通过改变扰动带的位置(小区上方或下方)、坡度(水平状或原坡状)和覆盖情况(有覆盖或无覆盖)对小区进行处理,并与CK(未设置扰动带的小区)进行比较。结果表明,设置扰动带可延迟产流时间,扰动带的位置变化对产流时间的影响最明显,其中,设置于小区下方水平有覆盖的扰动带延迟产流效果最好,产流时间延迟6.4～8.1 min;所有扰动带均有减流效果,设置于下方水平有覆盖的扰动带减流效果最好,与CK相比产流量减少42.81%～43.74%;扰动带的减沙效果与覆盖条件有关,有覆盖的扰动带具有明显的减沙效果,无覆盖的扰动带减沙效果不明显,甚至造成产沙量增加,其中,设置于下方水平有覆盖的扰动带减沙效果最好,与CK相比,产沙量减少32.47%～44.14%。     

考虑主轴扭转变形的轴系振动模型

针对大型水力发电机组传统上忽略轴系扭转变形的假设可能导致轴系振动分析出现较大偏差的问题,采用Lagrange方法建立轴系振动方程和含轴系扭转效应的转子运动方程,通过定义广义动量,将这2个方程构建为统一形式的一阶微分方程组.以发电机转子上的阻力矩和水轮机转轮上的动力矩为纽带,构建包括水力系统、发电机、励磁、调速系统在内的完整水力机组模拟运行系统,并采用二阶Runge-Kutta法进行仿真计算.计算结果表明,在机组故障扰动条件下,计入轴系的弹性对轴系横向振动的影响不大,主轴扭转刚度对稳定工况下轴的扭转变形影响较大;故障扰动下,发电机转子和水轮机转轮之间的扭转角变化趋势与有功变化趋势基本一致.仿真表明,所建立的轴系扭振模型能反映轴系振动的基本特征,模型是合理的.     

基于离散元软件的大豆垄上深松铲仿真试验分析

为了合理优化大豆垄上深松铲的作业性能和作业效果,对传统大豆垄上圆弧式深松铲进行理论分析,通过分析深松铲正常作业时的耕作阻力以及对土壤的作用确定深松铲结构参数,并借助计算机离散元软件对深松铲进行仿真试验,研究深松铲结构参数对于其耕作阻力及土壤扰动面积的影响,从而优化深松铲结构。理论分析得到深松铲切削角范围为30°~60°,入土角范围为19°~23°。2因素5水平正交旋转组合离散元仿真试验得到:影响深松铲耕作阻力的主次因素为切削角、入土角;影响深松铲土壤扰动面积因素的主次顺序为深松铲切削角、入土角;理论上当深松铲切削角34.39°、入土角20.24°时,耕作阻力为804.799 N,扰动面积为418.42 mm^2。验证试验结果表明,优化后的深松铲与理论值相比,耕作阻力增加7.92%,土壤扰动面积增加7.54%,均与理论值偏差较小,仿真优化结果可靠。优化后的深松铲作业性能与作业效果优良,为大豆垄上深松铲的优化设计提供一定依据。     

最优控制问题的Tikhonov正则化

主要研究了约束线性二次最优控制问题.通过一阶最优性条件将它等价地转化为单调变分不等式问题,并利用变分不等式的Tikhonov正则化方法研究了约束线性二次最优控制问题的正则化,证明了扰动问题的解收敛到原问题的最小范数解.     

不同农业管理措施对土壤线虫的影响

研究了不同农业管理措施对土壤线虫的影响,结果表明:日光温室中土壤线虫的优势种群为食细菌的小杆线虫(Rhabditis),常规农田中优势种群为食细菌的小杆线虫和植食性的螺旋线虫(Helicotylenchus),休闲地中优势种群为植食性线虫,包括螺旋线虫、盘旋线虫(Rotylenchus)和丝尾垫刃线虫(Filenchus);线虫的多样性、丰富度、ΣMI、EI、SI指数表明日光温室所受到土壤线虫的扰动最强,常规农田次之,休闲地所受干扰最小;PPI/MI、WI、BI、CI指数表明日光温室土壤营养丰富,常规农田和休闲地营养贫瘠.     

深松铲扰动下天然草地复合土层失效特性的试验研究

为研究深松铲类耕作部件作用下天然草地扰动失效过程,采用草地耕作试验台搭载不同类型和具有不同结构参数的深松铲,在不同作业深度下,进行草地扰动失效试验,对草地土层失效过程、扰动情况、翻垡率、扰动系数、蓬松度,以及耕作部件的作业阻力和沟形面积比阻进行对比分析。试验结果表明:利用深松铲可以打破天然草地形成的“地表干草+植物根茎+土壤”的“夹层式”复合土层结构,对草地土层造成扰动,但其作业效果受作业深度、结构参数以及“夹层式”复合土层结构的影响。深松铲作业后产生的地表翻垡率为5.67%~12.25%,扰动系数为63%~74%,蓬松度为38%~49%。综合所有的扰动失效特性参数,在所试验的深松铲耕作部件中,双翼倾角为150°的双翼形深松铲在草地深松作业时对草地地表扰动和土壤翻垡情况影响较小,对土壤的扰动系数较高,作业效果最佳。     

西藏地区生产建设项目扰动地表遥感监测方法与监管应用

西藏地区地域辽阔,生产建设项目类型多样,覆盖范围广,传统的现场调查方法难以满足区域性水土保持监管工作的需求。应用高分一号卫星影像,选择西藏地区生产建设项目扰动范围广的区域,在面向对象分类方法的基础上,开展生产建设项目地表扰动范围提取的技术研究,生产建设项目扰动区的提取精度达到83%以上。将提取结果应用于区域生产建设项目水土保持监管工作中,发现2014—2016年,扰动面积的扩大区域主要集中于在建矿山项目区。     

林下种植模式对云南松人工林植被物种多样性的影响

为研究不同林下种植扰动模式对云南松人工林植被多样性的影响,在云南松人工林下,设置无干扰、30%扰动、50%扰动、100%扰动4种模式种植森林蔬菜大参,研究不同种植扰动模式对生物多样性的影响。结果显示：扰动增加了物种数量和生物多样性,无干扰模式(对照)调查到植物最少(22科37种),不同强度扰动后物种数均增加,以30%扰动模式最多(37科66种),物种数提高了78.38%,物种多样性的由高到低的规律为30%扰动>100%扰动>50%扰动>无干扰;总体上,云南松林下植物物种多样性指数为30%扰动模式最优,50%扰动模式次之,100%扰动模式物种多样性相对较低;物种生活型以高位芽植物和地面芽植物为主。研究结果表明：在云南松林下种植大参时以30%扰动模式较好。研究为解决当前林下种植单一追求经济效益而过度开垦林下土地,引起的生物多样性减少等生态问题作参考。     

基于离散元法的板结草地破土切根刀优化设计与试验

不同结构形式的破土切根刀作业性能差异较大,为更好的打破草地土壤板结结构,对破土切根刀进行了结构设计与参数优化。应用离散元法构建土壤模型,并通过直剪试验对该模型进行参数标定;以破土切根刀的刃口角、滑切角及切齿角为试验因素,以耕作阻力、土壤扰动失效面积及比阻为目标参数,进行单因素试验和三因素五水平二次正交旋转中心组合设计试验,得到最优结构参数组合并加工优化破土切根刀进行草地试验。参数优化试验结果显示,当刃口角为37.8°、滑切角为33.6°、切齿角为51.8°时,破土切根刀作业效果最佳;草地试验表明,与三角形破土切根刀相比,优化破土切根刀在不同坚实度草地土壤的减阻率分别为11.8%和12.8%,作业后地表平整度更小且未出现明显翻垡,更符合草地作业农艺要求。研究结果可为破土切根刀的标准化设计提供理论依据。