动边界同心环状缝隙流研究

为完善同心环状缝隙流理论,采用理论分析与模型试验相结合的方法,分析了圆柱体从静止到起动再到运行过程中同心环状缝隙流速的分布特点。得出圆柱体的速度、缝隙宽度以及流量对环状缝隙流的分布和大小的影响。环状缝隙流速随缝隙宽度的增大呈现先增大后减小的趋势,缝隙宽度约在2 cm附近时,缝隙流速最大;流量越大,环状缝隙流速就越大;圆柱体的速度越大,缝隙流速也越大;环状缝隙流速在与管内水流速度和圆柱体速度相交之前最大,相交之后最小。同时建立了动边界条件下的同心环状缝隙流数学模型,计算结果与试验基本一致,最大相对误差不超过8.5%,说明该数学模型可行。     

不同水分-沸石量-埋深对滴灌番茄光合特性的影响

为了探究不同水分、沸石量以及沸石埋深对番茄光合特性的影响,以"奥冠8号"为试材,以水分(W50-70、W60-80、W70-90)、沸石量(Z3、Z6、Z9)和埋深(H15、H30、H45)为试验因素,采用正交试验的方法,对番茄果实膨大期的光合参数净光合速率Pn、气孔导度Gs及蒸腾速率Tr进行了研究.结果表明:水分与Pn、Gs及Tr均为正相关.沸石量与Gs、埋深与Pn均为负相关,沸石量对Pn和Tr影响表现分别为先促后抑及先抑后促,埋深对Gs和Tr的影响表现均为先抑后促.此外,水分对Pn达到显著(P<0.05)影响,对Gs达到极显著(P<0.01)影响,但对Tr无显著影响.沸石量和埋深对各光合参数均无显著影响.三因素对Pn和Gs的影响表现均为W>Z>H,对Tr的影响表现为W>H>Z.W70-90Z6H15为番茄光合特性的最优水平组合.     

滴灌条件下不同磷钾肥配比对苹果品质的影响及综合评价

为了探求滴灌条件下不同磷钾肥配比对苹果品质的影响和寻求优质苹果适宜的磷钾肥施肥方案,通过田间试验,对不同磷钾肥配比苹果品质指标进行测定分析。试验共设置5个滴灌处理:低磷中钾(P1K2)、中磷中钾(P2K2)、高磷中钾(P3K2)、中磷低钾(P2K1)、中磷高钾(P2K3),以及地面灌溉对照组CK:中磷中钾(P2K2)。结果表明:各处理中,P2K3处理苹果的单果重及可溶性固形物含量值最大,酸度值最小;P2K2处理苹果的果形指数及果肉硬度值最大;滴灌施肥比传统的地面灌溉更有利于苹果树果实的生长发育,可明显提高苹果单果重、果形指数、果肉硬度、可溶性固形物、酸度等品质指标;对各处理的品质指标进行主成分分析,综合考虑施肥量以及经济效益分析认为滴灌条件下,P2K2处理(P2:70 kg/hm~2、K2:100 kg/hm~2)的磷钾肥配比最有利于提高苹果树的果实品质。     

不同灌溉方式下苹果园土壤氧气分布特征研究

为了揭示不同灌溉方式下果园土壤氧气分布特征,以7年生矮砧苹果树为试验对象,设置灌溉方式(蓄水坑灌、地面灌溉)作为控制因子,采用土壤原位氧气测定仪对距离地表不同垂向位置处和距离树干不同径向位置处土壤氧饱和度进行了监测。结果表明:不同灌溉方式下土壤氧饱和度随垂向深度增加均呈现指数型递减趋势;蓄水坑灌下土壤氧饱和度随径向距离增加呈现"几"字形变化趋势,地面灌溉方式下土壤氧饱和度在径向变化不大,基本稳定于一常数,蓄水坑灌处理沿垂向和径向土壤氧饱和度均高于地面灌溉处理。在此基础上,构建了地面灌溉一维垂向指数型分布模型,模型决定系数为0.903～0.916;蓄水坑灌一维垂向、一维径向和二维空间指数型分布模型,模拟决定系数分别为0.872～0.983、0.605～0.814和0.890,均具有较高的模拟精度。     

不同水肥管理模式下糯玉米水氮利用及熵权TOPSIS综合评价

为探究施肥与灌水方式对糯玉米各生育期株高、叶面积指数、产量品质及水氮利用率的影响，以晋糯41号为材料进行田间试验，设置I₀（播种期75%θ_f~85%θ_f，苗期~拔节前期65%θ_f~75%θ_f，拔节后期~孕穗期70%θ_f~80%θ_f，孕穗期~开花期70%θ_f~80%θ_f）、I₁（播种期75%θ_f~85%θ_f，拔节后期~孕穗期75%θ_f~85%θ_f）2种灌水方式，F₀（N、P、K肥全部基施）、F₁（N、K肥基施30%+拔节期30%追施+大喇叭口期追施40%，P肥全部基施）和F₂（N、K肥基施30%+大喇叭口期追施70%，P肥全部基施）3种施肥方式。结果表明：不同施肥水平F₁、F₂相比F₀可增加株高2.86%~4.29%，增加叶面积指数6.47%~11.61%，增加鲜穗产量0.63%~8.42%，提高水分利用效率6.41%~21.34%，提高灌溉水利用率1.94%~21.88%，提高氮肥农学效率10.02%~19.80%，I₁水平效果更加显著，I₀相比I₁在F₀、F₁、F₂施肥方式下分别可增加鲜穗产量13.57%、5.54%、8.59%，增加籽粒产量16.14%、2.77%、6.49%，I₁水平相比I₀水平可减少灌水量29.55%、37.02%、25.20%，减少土壤耗水量20.82%、22.01%、13.44%，增加灌溉水利用率11.50%、33.31%、17.57%，增加水分利用效率4.09%、18.69%、6.51%。研究表明F₁I₀处理为最优水肥管理方案。     

蓄水多坑入渗条件下土壤水分运动建模与试

针对蓄水坑灌坑内水头高且非恒定和土壤入渗边界复杂的特点,建立了蓄水多坑三维入渗及土壤水分运动数学模型,采用ADI交替方向隐式差分格式结合Gauess-Seidel迭代法对模型进行求解,并进行了试验验证,结果表明计算值与实测值吻合较好,说明所建立的数学模型正确,采用的数值求解方法是可行的.     

蓄水坑灌下苹果树茎流速率日变化及其影响因子的研究

通过热扩散技术对苹果树茎流速率的测定来研究蓄水坑灌不同灌水处理(处理1:灌水上下限为田间持水量的100%和70%,处理2:灌水上下限为田间持水量的90%和60%,处理3:灌水上下限为田间持水量的80%和50%)以及地面灌溉(处理4)下苹果树茎流速率日变化规律,分析了系统水势及气象因子对茎流速率的影响。结果表明,不同灌水处理下茎流速率在各生育期的日变化趋势基本相同,均为先增大后减小。通过与地面灌溉对比分析得出蓄水坑灌下处理2是相对合理的灌水方案。影响因子方面,叶水势与茎流速率呈负相关,土-叶水势梯度与茎流速率呈正相关,并通过回归分析建立了茎流速率与太阳辐射、大气温度和大气相对湿度之间的回归方程。     

起旋器内部的流速场和涡量场特性

为解决低压管道灌溉中存在的含沙水流淤堵管道的问题,采用了低压管道灌溉的螺旋流输水方式.起旋器是产生螺旋流的主要装置,通过理论分析与试验探索,在起旋器内部通道设置了4个测试断面,并对各测试断面内螺旋流的水力特性进行研究.结果表明：导叶对起旋器内部的流速场和涡量场都有重要影响.在不同半径的柱面上,导流片曲线段区域流速变化较大,且越靠近圆管边壁流速变化越强烈.在相同半径的柱面上,轴向流速变化最大,周向流速变化次之,径向流速变化最小.在导叶的进口产生涡旋,继而涡量不断增加并向无导流片区域扩散,形成了涡量密集区且在有导流片的区域,越靠近圆管边壁涡量变化越快.同时用罗斯比数与埃克曼数的大小来反映水流通过起旋器时水流旋转的强烈程度.起旋器内螺旋流涡量场中罗斯比数小于1,埃克曼数量级为10-6～10-5,表明水流通过起旋器时旋转较为强烈.     

土壤质地和供水水头对负压灌溉土壤水分运移的影响研究

负压灌溉是在水源高程低于灌水器高程时实现灌溉,供水水头为负值,无需提水加压设备,自动补给灌溉.试验研究了不同土壤质地(黏壤土和沙土)和供水水头(h=0.5、0、-0.5、-1、-2 m)对负压灌溉湿润峰动态变化和累积入渗量的影响.试验结果表明:各处理的湿润锋开始时运移较快,等时间线较稀疏,随着灌溉时间增加,运移变慢,等...     

蓄水坑灌条件下室内土柱蒸发试验研究

通过室内土柱蒸发试验对蓄水坑灌条件下土壤蒸发规律进行研究,结果表明,同一湿润锋埋深水平时,不同光照强度下土壤累积蒸发量随光照强度降低而降低,并呈指数分布;同一光照强度下不同湿润锋埋深水平时,土壤累积蒸发量随湿润锋埋深减小而增加,并呈乘幂曲线分布.同时对蒸发时蓄水坑灌条件下土壤水分运动机制进行了分析.