建立健康合理节水机制探讨

农业和工业发展是社会发展的基础,水资源利用贯穿所有工农业的发展。但水资源短缺是全社会面临的重要问题,如何在健康发展工农业的同时合理高效利用水资源是当下急需解决的重要课题。本文从水资源利用现状和存在问题等方面进行总结和梳理,认为合理的节水机制需要以公益宣传教育等节水意识培养为根本,以先进的节水技术、完备的管理体制和政策引导为支撑,全面系统推进现代节水产业健康发展。     

薄壁微喷带组合均匀度及铺设间距试验研究

【目的】研究薄壁微喷带组合均匀度及最佳铺设间距。【方法】选取市场常用的N44 mm微喷带,开展不同压力下微喷带喷洒强度、均匀度和喷洒宽度试验,利用Surfer软件克里金插值法按照水量组合原理对数据进行网格化处理,在1.0~2.0 R(喷洒宽度)范围内,分析微喷带组合喷洒强度、组合均匀度,确定微喷带合理组合间距。【结果】发现单管微喷带喷洒强度随喷洒距离增大呈双峰或单峰分布,喷洒宽度也随压力的增大而增大。组合喷洒强度随铺设间距的增大而减小;组合均匀度随铺设间距增大呈"大-小-大-小"的趋势,当微喷带铺设间距为1.6 R时,组合均匀度达到峰值。【结论】针对市场上常用的折径44 mm微喷带,发现当铺设间距为1.8 R与1.9 R时,组合喷洒强度较小,组合均匀度较大,满足规范要求。     

一种基于叉指式电极的牛奶体细胞数快速检测方法

牛奶体细胞数是评价牛奶质量好坏的一项重要指标。电检测方法是一种较容易实现自动化的快速检测技术。本文在已有牛奶体细胞数检测方法的研究基础上,结合传感器技术,提出了一种基于叉指式电极的快速检测方法,建立了牛奶样品的等效电路,验证了该方案的可行性。结果表明,测试奶样的电阻部分RS与奶牛的患病等级呈线性相关。该测试方法方便、快捷,可为牛奶体细胞数快速检测仪器的研制奠定一定的基础。     

水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析

耐久性作为钢筋混凝土结构的三大功能指标之一,是结构设计的重要内容。通过对水利工程中建筑物工作条件的分析,进一步研究水工钢筋混凝土结构耐久性失效的原因,最后提出了裂缝控制、混凝土原材料控制以及结构和技术控制等提高结构耐久性的解决措施。     

土壤冻结过程中盐分运移规律的研究

土壤在冻融过程中水和溶质迁移规律的研究,是土木工程的冻害防治、水土环境保护、陆地水循环、土壤次生盐渍化防治等领域的重要基础内容.通过室内实验对天津市西青区和静海地区4种不同质地的土壤冻结过程中的盐分(Cl-、Ca2+和有效P)的迁移规律进行了研究.实验采用室内短土柱法,对土样进行冻结实验,采用滴定法、比色法对盐分进行化学分析.结果表明,土壤冻结过程中,盐分添加相同,土质不同对盐分运移存在较大差异.添加盐分不同,同一土质,对同种盐分运移有较大不同.土质和盐分添加的交互作用,影响盐分的运移.     

基于有效含水量的土壤水分监测点布设的空间分层采样方法

为了优化灌溉实践,构建准确估计平均土壤水分的监测点布设准则,该研究引入有效含水量（Available Water Capacity, AWC）作为辅助变量,结合经典统计学和地统计学构建了一种基于辅助变量空间自相关的分层采样方法（Stratified Sampling Method Based on Spatial Autocorrelation of Auxiliary Variables,SSAV）,克服直接以土壤水分为变量时受其强时空变异影响的弊端,并在田块尺度进行试验。结果表明：0～40和0～80 cm土层的AWC服从正态分布;在90%置信区间,采样误差为10%时研究区内0～40和0～80 cm土层的监测点数目分别为7个和6个;基于SSAV布点法估计土壤水分的相对误差变化范围为–23.23%～35.15%,较简单随机布点（Simple Random Sampling,SRS）法减小了26.48%。标准差的平均值为4.78%,较SRS降低了17.30%。基于SSAV的0～40和0～80 cm两个土层的估计值和观测值之间的平均均方根误差RMSE为0.010 4 cm3/cm3,基于SRS的RMSE为0.012 0 cm3/cm3,显著性检验P<0.001,SSAV显著提高了对土壤水分的估计精度和准度。SSAV为获得区域平均土壤水分提供了省时、省力、低成本的监测点布设方案,为农业水资源管理和提升农业用水效率提供了保障。     

水分传感器埋设深度及个数对墒情精度的影响

在灌溉预报过程中,要利用土壤水分传感器监测土壤墒情,同一剖面土壤水分传感器埋设数量越多,测墒精度就越高,在实际应用时,就要求减少土壤水分传感器的埋设数量以降低系统的成本,并保证一定的测墒精度。选取4个试验区,在0～100 cm土层深度内,采用取土烘干法测得5个测试深度土壤水分数据。分析了0～60和0～100 cm土壤剖面平均含水率与监测点含水率的相关关系,并设置了1个监测点和2个监测点不同组合的对比,分别计算了各种情况下土壤剖面平均含水率与监测点含水率的相关系数(R2)、平均相对误差(δR)以及均方根误差(RMSE)。研究结果显示:一个监测点时,40 cm深度的含水率能较好地反映0～60 cm土壤剖面平均含水率,R2达到0.95以上; 0～100 cm土壤剖面平均含水率用60 cm深度含水率反映,R2能达到0.93。两个监测点时,20/50 cm处的含水率与0～60 cm土壤剖面平均含水率的相关性最高,R2为0.994; 0～100 cm土壤剖面平均含水率与40/70 cm处的含水率相关性最高,各试验区平均的R2为0.965。     

水分胁迫条件下西红柿耗水规律及产量研究

为合理地指导滨海地区设施蔬菜节水灌溉技术的应用,促进绿色农业的进一步发展,对主要蔬菜作物开展水分胁迫条件下的耗水规律及产量研究非常重要。以西红柿为试验对象进行研究,设置5个灌水处理,对土壤含水量及西红柿的干重、鲜重进行测定,应用水量平衡方程、根系层下界面水分上升通量模型对耗水量进行计算分析;分析设施种植条件下西红柿干重、鲜重与灌水量之间的关系。结果表明,随着水分胁迫程度的增大,设施西红柿的耗水量和产量均减小,水分利用效率逐渐增高,在开花坐果期和果实采摘期的干物质增长速率变大。在不同的水分胁迫条件下,西红柿在苗期对水分胁迫的响应较小,日耗水量变化幅度为0.2～1.5 mm,开花坐果期和果实采摘期对水分胁迫程度最敏感,日耗水量变化幅度为0.1～5.2 mm。灌水量为270 mm时,西红柿的产量能达到充分灌溉产量的98%,且水分生产效率提高9.38%,可为制定精确灌溉制度提供参考。     

基于变水位静水法的梯形渠道渗漏强度函数构建及验证

变水位静水法受规范中观测方法限制,相邻2次观测时间段的计算只能代表平均水深的平均渗漏强度,且将观测期间渠道渗漏的非线性过程假设为线性变化,该假设将导致计算误差,从而使拟合的渗漏强度幂函数存在系统误差。该文以渠道内水位随时间的渗漏过程拟合函数为基础,建立了关于梯形渠道变水位静水法(dropping head ponding test,DHPT)的渗漏强度函数。以石津灌区6种梯形衬砌渠道的变水位静水法试验为依据进行实例分析,分析获得6种梯形渠道的传统幂函数和DHPT渗漏强度函数,并应用各函数进行了渗漏时长计算。通过渗漏时长计算值与实测值对比表明,DHPT函数平均估计误差0.978 h,最大相对误差为1.552%;而传统方法平均估计误差为3.997 h,最大相对误差为5.632%。表明DHPT函数能够更好地描述梯形渠道的渗漏过程,可用于计算点水深下的渗漏强度。通过DHPT函数与传统方法的计算结果对比,表明传统方法计算的渗漏强度普遍偏高,实例中平均误差达到0.248 L/(m~2·h),而DHPT函数直接建立于观测数据之间的函数关系,可避免线性假设的影响,提高计算精度,为分析变水位工况下的渠道水利用系数提供依据。     

基于SE-DEA和Malmquist复合模型的大中型灌区现代化改造有效性研究

从灌区投入产出角度评价灌区现代化改造的有效性,为灌区现代化改造提供了理论指导。采用SE-DEA和Malmquist复合模型,选取基于灌区投入-产出的现代化改造有效性评价指标,分析18个大中型灌区现代化改造效率并进行改造有效性排序,测算灌区现代化改造前后的生产率变化情况。结果表明：18个灌区中11个灌区的现代化改造相对有效,且均为大型灌区,表明大型灌区现代化改造效率高于中型灌区;18个灌区的平均TFP指数为1.057,现代化改造使得灌区的全要素生产率提升了5.7%。利用SE-DEA和Malmquist复合模型对灌区现代化改造有效性进行评价是可行的,计算结果表明大中型灌区现代化改造整体上合理有效,可以通过优化调整灌区用水总量和有效灌溉面积、提高资源配置效率与利用效率,进而提升灌区现代化改造的有效性。