海河流域水资源演变与驱动机制

海河流域含京津冀及周边三省,是我国水资源短缺和用水矛盾最突出的地区。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心团队围绕不断加剧的水资源短缺,研究了流域水资源演变的关键驱动机制:山区径流变化、农业需水和虚拟水外输,分析了流域水资源演变的主要原因,并对未来的可能调控提出了建议。研究首先选取海河流域的八大山区子流域,分析了20世纪60年代以来的径流变化,确认70年代开始山区来水逐渐减少,径流减少的关键时期是1978—1985年,推断农业用水增加是径流减少的核心驱动因素;其次,基于作物模型、作物系数法和遥感等手段,量化了海河平原农业用水的时空格局和区域水量平衡,通过对比农业耗水量、地下水水位变化和南水北调中线供水量,确立了山前平原区南水北调实施后为实现水量平衡需控制用水的进一步扩大、低平原区仍然亏缺的未来水资源态势;最后,通过粮食贸易的虚拟水分析,指出本地区外输虚拟水达90亿m~3,是造成水资源短缺的重要原因,减缓虚拟水外输或输入一定虚拟水是缓解区域水资源压力的可选方案。     

基于CMORPH CRT产品的太行山区降水时空格局

为有效利用太行山区降水资源,实现科学的水资源管理和生态建设,本研究利用1998—2017年CMORPHCRT卫星降水产品数据探究山区降水的时空格局和变化趋势,并通过18个地面雨量站的数据验证山区多年来降水趋势变化。结果表明:在年尺度上, 1998—2017年太行山区年均降水量和各季节降水量无明显变化趋势,太行山区南坡和东坡降水量高于北坡和西坡;在月尺度上,7月是全年降水的主要贡献时段,占全年总降水量的7.2%～32.4%,其次是8月和6月。太行山区南部和西北部降水呈现下降趋势,年均降水量减少2～6mm;山区西部和北部降水呈现增长趋势,年均增加量大于8mm;7月是山区降水趋势差异最大的月份,趋势变化范围在-8.6～8 mm·a~(-1)。根据地面实测数据验证降水变化趋势,在年尺度上,两者数据计算得到的降水趋势呈现极显著相关(P0.01);在季节尺度上,冬季(干季)和夏季(湿季)降水趋势变化与地面实测数据的降水趋势具有极显著相关性(R=0.902,P0.001;R=0.550,P=0.018),但在春季和秋季相关性不显著。根据1998—2017年降水趋势的空间分布栅格图,提取每一栅格的像元值,再将提取所得的降水趋势(PT)划分为6个区间(PT≤-5 mm·a~(-1)、-5 mm·a~(-1)PT≤0 mm·a~(-1)、0 mm·a~(-1)PT≤5 mm·a~(-1)、5 mm·a~(-1)PT≤10 mm·a~(-1)、10 mm·a~(-1)PT≤15mm·a~(-1)和PT15mm·a~(-1)),在不同的趋势区间探索20年来的降水趋势变化特征,研究发现在降水趋势5mm·a~(-1)的区间,降水量从1998年到2017年呈现显著增加的趋势。基于高分辨率卫星数据阐明太行山区降水时空格局和变化趋势,能够为该区域水资源合理利用和生态恢复提供建议和支持。     

PR-PC/QLC-I堵水调剖剂室内评价及应用

从药剂组成、药剂成胶及调剖机理等方面对PR-PC/QLC-I堵水调剖剂的性能及特点进行了分析,通过优选调剖药剂配方,并进行了室内试验评价。结果表明,该调剖剂对注入清水和地层条件有较好适应性,能够通过调节配方调节成胶时间、黏度。国内某高含水油田实际堵水调剖结果表明,区块整体受效,平均单井日产油由0.4t上升到1.3t,含水下降7.4%,提高采收率0.81%。     

保水剂对土壤孔隙影响的定量分析

为探明保水剂不同用量对施入土层土壤孔隙特征及其分布的影响,采用CT扫描法研究盆栽试验条件下小麦收获时的土壤孔隙特征。结果表明:1)施用保水剂均提高了土壤剖面不同土层的土壤孔隙数目、孔隙度和孔隙成圆率。2)随保水剂用量的增加,各土层平均总孔隙数、总孔隙度及成圆率提高;但保水剂用量过高,其总孔隙数增加不明显,总孔隙度和孔隙成圆率降低,但仍高于对照(CK)。3)最终的小麦生物量和籽粒产量表现为54 mg/kg>81 mg/kg>27 mg/kg>CK。因此,施用保水剂改善了土壤孔隙特征,促进了小麦的生长和产量的提高。各处理中以54 mg/kg保水剂用量对于小麦生物量及产量的提高最为显著,分别较对照提高13.1%和22.2%。     

氮磷配施对玉米生长和养分利用的影响

为探明丘陵旱地中低产田施肥对玉米增产和养分利用的影响,在禹州开展了玉米氮(0、90、180、270、360kg/hm2)、磷(0、135 kg/hm2)配施研究.结果表明,合理的氮磷配比对改善玉米生长具有积极效果.单施氮肥,玉米株高随施氮量增加而增加,在180 kg/hm2纯氮时达到最高,穗长、有效穗长、穗粒数和粒茎比...     

不同补充灌水量对小麦产量和灌水利用的影响

在河南省黄褐土区,研究了不同生育时期不同补充灌水量(0、450、900、1350 m3/hm2)对小麦产量和水分利用的影响.结果表明,前期补灌水处理土壤水分亏缺比较严重,20～40 cm是土壤含水量的低谷区,其次是40～60 cm层次;合理补灌可以改善小麦群体动态,成穗数较对照增加1.65万～69.9万穗/hm2,单株...     

测墒灌溉条件下不同养分配置对小麦-玉米产量及水分利用效率的影响

为寻求节水节肥增产增效的水肥配置模式,在河南省通许县进行测墒灌溉[亏缺灌溉(田间持水量的50%~60%)、限量灌溉(田间持水量的65%~75%)、充分灌溉(田间持水量的75%~85%)]条件下不同养分配置[底施专用肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2、底施控释肥600 kg/hm~2、底施控释肥600 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2、底施控释肥750 kg/hm~2、底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2]对小麦-玉米产量及水分利用的影响研究。结果表明,限量灌溉处理可促进作物生长发育,与亏缺灌溉处理相比,小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒质量总体均增加,不孕穗数下降,玉米有效穗长和千粒质量增加;与充分灌溉处理相比,小麦小穗数、穗粒数、千粒质量和玉米双行粒数、千粒质量总体均增加。对于小麦来说,限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产6.73%~11.61%,较充分灌溉处理增产0.71%~4.11%;水分利用效率较亏缺灌溉处理提高0.51~1.29 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高0.63~1.12 kg/(mm·hm~2),以底施控释肥750 kg/hm~2处理效果最好,其次为底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理。对于玉米来说,限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产17.44%~21.45%,较充分灌溉处理增产1.20%~9.04%;水分利用效率较亏缺灌溉处理提高2.06~3.42 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高1.28~3.09 kg/(mm·hm~2),以控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理效果最好。对于小麦-玉米来说,限量灌溉处理周年产量较亏缺灌溉处理增产11.99%~15.33%,较充分灌溉处理增产0.96%~4.99%;周年水分利用效率较亏缺灌溉处理提高1.51~1.81 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高0.88~1.67 kg/(mm·hm~2),以底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理效果最好。根据作物产量和水分利用效率的分析结果,在该降水年型条件下,采用限量灌溉、底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理,既能提高小麦-玉米产量和水分利用效率,同时实现了节水增效的目的。     

旱作农业区不同田间集雨措施应用效果研究

分别对冬小麦和夏玉米进行了不同田间集雨措施的试验研究。结果表明,起垄可使垄背土壤变得疏松,孔隙度增大,有利于土壤通气透水,增加土壤水库容。这有利于作物根系生长,增强抗倒伏能力,并可以减少地表径流使表土土壤结构体免遭破坏。因土壤贮水能力增加、地形对降水的再分配、土壤水的运移及蒸发强度的不同,使更多水分可以被作物利用。秸秆覆盖也可以缓冲雨滴的冲击力而减弱对土壤结构体的破坏,并且可以减少土壤水的蒸发损失。冬小麦生育期由于降水较少且强度不大,田间地形对降水的再分配效果不明显;而在没有覆盖措施的情况下因加快了土壤水分的蒸发,会降低冬小麦降水利用率。垄沟种植对夏玉米有明显的增产效应,而覆盖的效应相对较小。     

安全系统工程在岩土工程勘察施工中的作用

在岩土工程勘察施工中,安全系统工程发挥着重要的作用。因此为了保障岩土工程勘查施工的安全,必须做好安全系统工程工作。传统的安全生产管理依靠经验,不能很好地保障岩土工程勘察施工的安全。文章对安全系统工程的岩土工程勘察施工中的作用进行了分析。