大型灌溉管网配压式进排气阀排气特性

针对大型灌溉管网中气液相间工况下现有进排气阀无法连续排气的问题,结合配压原理,提出了一种新型配压式进排气阀结构设计方案,阐述了其结构组成和工作原理;采用数值模拟分析与物理模型试验相结合的方法对不同阀瓣开度、不同排气压差条件下阀门的排气过程及排气量进行了研究,探明了阀瓣开度和排气压差对主阀腔体内部气流流态以及阀门排气量的影响,对比实测值与数模结果偏差为0.08%~6.43%,验证了分析方法的合理性;试验测得了DN50新型进排气阀各压差工况的最大排气量,结果显示,其排气量分别高于相关行业标准中规定的该尺寸进排气阀在排气压差为0.035 MPa和0.070 MPa时应达到的排气量要求达27.31%和21.71%,排气性能良好.     

基于HYDRUS模型的盐碱地土壤水盐运移模拟

为了解陕西卤泊滩盐碱地的水盐运移情况,基于当地2009—2013年田间水盐监测资料,应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运移理论,利用HYDRUS-1D数值模型对当地土壤水分、盐分运移规律进行数值模拟,分析了盐碱地的水盐变化状况,确定合理的田间灌水定额。结果表明:在玉米整个生育期内,不同灌溉处理的土壤含水量变化趋势基本一致,从节水控盐的综合标准衡量,农田灌水定额为500 m3·hm-2时有利于控制土壤盐分的累积。采用HYDRUS-1D模型对盐碱地农田土壤水盐运移的模拟结果与田间试验实测结果基本吻合,该研究结果可为类似盐碱化地区农田水盐管理提供科学依据。     

活性炭对农田土壤孔隙结构的影响

分析了农田土壤中施用不同用量活性炭(活性炭用量分别占土壤质量的0、0.1%、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)对土壤总孔隙的影响,及其随着时间(0、30、60 d和90 d)的变化;利用DE双指数模型计算了土壤毛管度和非毛管孔隙度,定量评价了活性炭对土壤不同大小等级孔隙状况的影响。结果表明:活性炭对土壤的毛管孔隙影响不大,主要增加了土壤的非毛管孔隙,培养90 d时,相比对照处理,活性炭处理(从低到高)的土壤非毛管孔隙度分别增加5.8%、2.5%、8.7%、9.1%和14.7%;活性炭处理减小了土壤容重,增大了土壤总孔隙度,培养90 d时,活性炭处理(从低到高)的总孔隙度比对照处理分别增加1.9%、1.8%、2.3%、2.7%和4.3%;活性炭处理显著减小了土壤毛管孔隙孔径(P0.05),而显著增大了土壤非毛管孔隙孔径(P0.05)。活性炭对土壤孔隙的影响随着时间的延长越来越明显,这可能主要与活性炭自身特性和添加活性炭所引起的有机质和微生物变化有关。     

几种模型在南方地区总辐射量估算中的精度分析

以南方地区15个辐射站1981-2014年逐日常规气象资料和大气顶层辐射(Ra)为输入参数,以辐射站观测的逐日地表总辐射量(R_s)为对照,分别利用1981-2009年气象资料以及5种经验模型(?ngstr?m-Presscott模型、Bahel模型、Bristow-Campbell模型、Chen模型和Hargreaves模型)和12种不同参数组合形式的广义回归神经网络(GRNN)建立R_s估算模型,并对以上模型模拟效果进行对比分析,利用2010-2014年数据对各模型模拟精度进行验证,最后采用相邻站点资料建立模型,使用本站数据评价模型的适用性。结果表明:经验模型中Chen模型精度最高,其次是Bahel模型,Bristow-Campbell模型与Hargreaves模型相比在大部分站点精度相差不大。当缺乏本地资料时,Bahel模型精度最高的站点有9个,而Chen模型最适宜的站点为7个;15个站中有13个站点B-C模型比Hargreaves模型精度更高,但在武汉站和赣州站,Hargreaves模型精度更高,其RMSE降低约14%。输入参数为日照百分比时GRNN模型的平均RMSE最低,优于Bahel和Chen模型,但其各站平均RMSE相差不足2%。当仅有本站气象资料时,GRNN模型与Bristow-Campbell模型和Hargreaves模型相比,其RMSE下降约14%,但使用邻近站点数据建模时,由于光滑因子在各站差异较大,GRNN模型与Bristow-Campbell模型和Hargreaves模型精度相差不大。因此,考虑到GRNN模型建模较复杂,故认为Bahel模型和Chen模型为南方地区更适宜的R_s估算模型。     

大型立式轴流泵装置叶轮选型模型试验分析

轴流泵叶轮选型不当会导致泵站运行工况的偏离,降低使用效率,增大机组振动,影响泵站的高效、安全和稳定运行,合理地进行轴流泵叶轮的选型,对轴流泵的运行具有实际意义。以立式轴流泵模型试验为基础,分析了轴流泵叶轮的选型办法,在传统选型办法基础上增加了以泵站的流量加权平均值、效率加权平均值和临界汽蚀余量加权平均值作为参考的泵站选型办法,可以更加合理地优选出适合泵站运行的水泵叶轮。优选出方案3叶轮,此时泵装置在叶片安放角6°时,流量为398.5 L/s,扬程为6.07 m,效率达到75.5%,临界汽蚀余量达到7.4 m,设计点性能最优,高效区较宽,同时泵装置流量加权平均值为414.25 L/s,效率加权平均值为71.385%,临界汽蚀余量加权平均值为8.435 m,综合性能最优。     

基于Blaney-Criddle方法估算潜在蒸散量的评价与校准

为提高Blaney-Criddle(BC)方法在陕西关中地区的估算精度,以Penman方法(PE)为标准,利用1960—1999年陕西关中地区6个站点逐日资料对BC方法进行适用性评价和参数修正,并使用2000—2015年资料对修正的BC方法进行验证,得到基于温度的潜在蒸散量估算方法(CBC方法)。结果表明:BC方法计算的月均ETp(潜在蒸散量)在温度较低时低估,在温度较高时高估。通过改进后,CBC与PE方法计算的月均ETp回归曲线的斜率更接近于1(改进前0.685,改进后0.999 7)。与PE方法的计算结果相比,改进后BC(CBC)计算月均ETp相对误差由-18.022%~16.269%变为1.290%~3.630%,均方根误差由0.529~0.921 mm/d降为0.214~0.283 mm/d;平均偏差由-0.063~0.601 mm/d变为-0.001 121~0.000 737 mm/d。修正前后BC方法计算月均ETp值与PE方法计算值拟合的决定系数由0.942提高到0.966。通过年累计ETp和年内月累计ETp的验证,CBC与PE计算的ETp变化趋势和数值更为接近。综合分析表明,CBC方法能够显著提高潜在蒸散量的计算精度(ETp),可以应用于陕西关中地区ETp的计算。