长江流域农田生态排水沟渠氮削减效应研究

为研究长江流域农田生态排水沟渠对总氮（TN）的削减效果,本研究收集长江流域生态排水沟渠的639项野外现场试验数据,通过Mann-Whitney U检验和K-W检验方法探究了不同植被类型、沟渠类型、强化措施类型、温度范围和进水浓度范围等因子对生态排水沟渠TN削减效率的影响。结果表明：在农田生态排水沟渠中,不同植被类型中的多种人工植被对TN削减效果最好,平均削减效率为47.72%;沟渠类型为边坡半衬砌（沟壁材质为部分混凝土,沟底材质为全土）对TN去除效果最佳,其平均削减率为58.18%;强化措施类型中,添加基质类和设置拦截类强化措施的生态排水沟渠对TN削减效果最好,其平均削减效率为54.24%;气温处于>25~35℃时生态排水沟渠TN削减效果更有效,而在低温环境下可以通过种植耐寒植物（绿狐尾藻、黑麦草等）提高削减率;沟渠进口TN浓度多数集中在>2~4 mg·L^-1之间,沟渠出口TN浓度主要分布在0~2 mg·L^-1之间,TN进口浓度为>2~4 mg·L^-1时沟渠TN削减效果最佳;不同浓度条件下,沟渠选择种植多种人工植被,对沟壁进行半衬砌,设有强化措施都能有效提高TN的净化效果; TN削减效率与水力停留时间、沟渠长度、水深呈现正相关;在多种因素最优的情形下,TN表面去除负荷随着TN进口浓度增大而增大。研究表明,长江流域农田生态排水沟渠选择多种人工挑选的植被、沟渠类型选择边坡半衬砌、同时添加基质类和设置拦截类强化措施更能有效地削减TN,并且控制气温在>25~35℃和进口浓度为>2~4 mg·L^-1来削减TN,另外延长沟渠长度和控制水体的水深、水力停留时间可更好地削减TN。     

上下复合型砂石-滤网集成式过滤器研发

目前大部分过滤系统成本高、重量大、安装过程复杂。针对这一问题,创新性地研发了上下复合型砂石-滤网集成式过滤器,该过滤器将传统的砂石过滤器和网式过滤器集成为一体,注塑而成,具有体积小、成本低,便于安装的优点。且可以通过控制阀门的开关实现对灌溉过滤器的自动反冲洗。     

农村生活排水多介质生态处理技术模式研究——关键装置开发篇

已有污水处理技术应用于农村生活排水处理时,存在终年运行不稳定、易堵塞和除磷脱氮效率低等技术方面的制约瓶颈。为此,从设施的基本组成和设施的技术特点2方面,重点介绍了农村生活排水多介质生态处理装置多功能折流反应器(HBR)、多介质生态滤池(MEF)、多介质毛管渗滤(MCP)、多介质人工湿地(MCW)的开发过程,以期为我国的农村生活排水治理提供技术支撑。     

我国灌区用水管理信息化软件系统研发现状

介绍了我国灌区信息化建设发展进程,总结了目前我国水利信息化应用软件开发和数据库建设取得的成绩,指出了目前我国在该领域存在的问题,提出了当前在灌区用水管理信息化建设方面的应包括的主要内容.     

基于钢珠驱动的全地埋式喷灌装置研发

影响耕作、寻找出水口困难是喷灌技术推广过程中遇到的主要问题,现有园林绿化中经常使用的埋藏式喷头无法直接安装在耕作层以下,不利于耕作和农作物收割。针对上述问题,该文研发了能够直接安装在耕作层以下的地埋式喷灌装置,有利于田间耕作。该装置依靠水压力实现升降功能,非灌溉时可安装在耕作层以下,不妨碍耕作;灌溉时,依靠水压力湿润和挤压喷头顶部及其附近土壤,克服土壤阻力顶出地面,实施旋转喷头工作,无需寻找出水口;灌溉后,喷头能够降回耕作层以下,地面无任何影响植物修剪或农作物收割的设施,喷灌作业前后也不需要安装或拆卸任何设施,大大降低了灌溉劳动强度。此外,使用球体打击驱动功能的旋转机构能够实现边旋转边喷灌功能,提高了装置的抗堵塞性。     

渠道输水损失计算公式中用平均流量代替净流量的误差分析

分析了不同土质条件下，用平均流量代替净流量，其相对误差与径流渠道的流量，渠道长度的关系；并进一步归纳得出在二者相对误差小于5％的情况下，不同土地条件下流量与渠道允许长度之间的关系式，从而定量地给出了用平均流量计算渠道输水损失的适宜范围。     

灌区量水技术与设备发展现状及趋势

简要介绍了灌区量水技术和设备的发展历程以及常用的量水方法，对近年来在灌区量水中采用的主要设备进行了分类概述，指出灌区水情测量记录设备的数字化、测控一体化和信息共享化是灌区量水技术和设备发展的必然趋势，并对当前的灌区量水工作提出了建议。     

低功耗自记式浮子水位计

低功耗自记式浮子水位计集机械浮子和电子存储记录设备于一体，不仅可以现场机械码盘显示实时水位数据，而且可以根据需要，实时记录存储水位动态变化过程。同时由于采用低功耗技术，在没有外界电源支持情况下，可连续工作1个月以上，在配接适当的通讯设备后，可远距离实时传送水位数据。     

低功耗智能型自记式量水仪表

根据我国灌区输水系统的特点和现有的管理水平，研制开发的WR-2000W型自记式量水仪表具有低功耗和智能型的特点，可直接与现有的大多数在灌区用水管理中使用的各类一次测量仪表相连接．而且可直接驱动一次仪表工作，较长期地工作在无交流电环境中。同时为满足用水管理单位对水流监测的不同需求。该设备提供连接多种通讯方式的多功能接口。从而实现水情数据的实时监测和实时记录、定期采集等多种水管理模式。     

基于自由搜索算法的灌渠配水优化模型

国内外现有的渠道配水模型是建立在下级渠道流量相等、上级渠道断面均匀水力参数相同的基础上,无疑限制了模型的应用范围。针对该种不足,该文建立了考虑下级渠道流量不等和上级渠道断面变化的精细化配水模型。在模型求解方面,通过构建合理的适应度函数和对约束条件的高效处理,应用自由搜索算法对模型进行了求解。应用结果表明,采用本模型和算法得到的配水方案与原配水方案相比,输水渗漏损失减少了8.26%;配水过程也更加均匀,有效减少了闸门调节次数。