中子仪测定砂性土壤水分的标定与测试参数的界定分析

以科尔沁沙地6个砂性土壤试验点为研究对象,实施中子水分仪测试土壤水分的标定试验,采用点聚图筛选和三点平滑处理土壤体积含水率数据,选用线性标定和非线性标定2种形式,系统分析中子仪计数时间、中子管安装稳定时间以及降雨、灌水等提高土壤含水率的方法对标定结果的影响,以界定中子仪的测试参数,经模拟与验证,确定砂性土壤的中子仪标定方程。结果表明：砂性土壤0-30cm表土采用二项式标定效果相对较好;砂土土质对中子仪读数影响较小,两种不同含水率的土壤可以统一标定;中子管安装稳定时间至少需7d,尤以经历一、两场较大降雨后进行标定其试验误差较小;标定和测量实施过程中,中子仪计数时间宜选用64s,再适当加大计数时间也能得到较好结果;在较大降雨和干旱两种状态下,选用64s中子仪计数时间进行测量,可得到砂性土壤测量水分范围为1.01%～29.92%且精度较高的标定方程。验证结果表明,中子仪测量结果能反映实际土壤含水量的分布状况,标定方程精度可满足实际测试要求。     

基于SWAT模型的内蒙古锡林河流域降水-径流特征及不同水文年径流模拟研究

以我国北方寒旱区草原中典型流域——锡林河流域为研究对象,结合我国北方寒旱区草原型河流流域的气候特点、下垫面条件及水文过程的特殊性,通过分析锡林河流域近30 a的降水—径流变化特征,利用锡林河水文站的年径流频率曲线,采用一定保证率条件下的年径流量作为划分流域丰平枯水年的标准,对锡林河流域历史水文年进行划分。基于此基础,以ARCSWAT2012为操作平台,应用地理统计分析方法,对模型建立过程中所需的各数据库进行基础数据整备与参数化,分析影响模型径流模拟精度的主要参数,进行模型的参数率定与结果精度评价,分别对锡林河流域各丰、平、枯水年进行径流模拟,并对其结果进行了检验。结果表明:SWAT模型对细化流域降水—径流分配的径流模拟具有不同的精度,即平水年 > 偏丰水年 > 丰水年 > 偏枯水年 > 枯水年,体现出SWAT模型在中国北方寒旱区丰水年和平水年具有较好的可操作性。     

GCL用于内蒙古河套灌区渠道防渗的适用性研究

内蒙古河套灌区是我国3个特大型灌区之一,该地区共有渠道8 365条,渠系水利用系数仅为0.42,渠道防渗节水有较大潜力.该地区干旱寒冷、盐渍化严重,普通防渗材料有一定局限性,GCL为防渗新材料,有防渗效果好、施工简单、抗冻胀性能好等优点.研究GCL在该地区的适用性有重要的意义.本文针对GCL在内蒙古河套灌区渠道防渗的适用性进行了研究;研究表明,离子、浓度、初始水化液水质对GCL渗透系数有一定的影响,溶液矿化度由0.5g/L增大到10g/L时,钙、镁、钾、钠离子溶液对应渗透系数约增大1 000倍、100倍、30倍、100倍.用自来水进行预先充分水化,则渗透系数减小100倍.GCL在该地区用于渠道防渗,离子及冻融作用会对防渗效果有一定影响,但影响较小,可满足渠道防渗要求,提高渠道水利用系数.     

基于人工神经网络的串联水库水质模拟预测

将人工神经网络(A-BP)模型用于串联水库水质的空间模拟预测,建立了基于A-BP的一维和二维水质模型.根据串联水库的水质在一维空间上的连续性,构建模拟水质一维空间分布的A-BP模型;二维A-BP水质模型是在将二维水质扩散问题视为平流扩散、横向扩散和纵向扩散3个方面问题的基础上建立的.模拟预测结果表明,本文建立的A-BP水质模型模拟预测效果较好,模型构建合适,可以作为进行水库水质模拟预测的有效工具.     

碎石、浮石混合骨料级配优化试验研究

采用ZBSX92A型震击式标准振筛,对碎石、浮石骨料进行筛分,筛完后,按粒径段26.5mm～19mm、19mm～16mm、16mm～9.5mm、9.5mm～4.75mm将骨料分类存放.以fuller理论为基础,计算出各个粒径段骨料的质量比,通过与文献[7]中分形理论试验得出的抗压强度的较好的级配结果对比,得出按fuller级配理论得出的质量比同样能使的试验中的浮石、碎石骨料达到合理的搭配,骨料级配较好.     

乌梁素海表层沉积物营养盐的分布特征及环境意义

采用现场采样及室内测试方法,对乌梁素海表层沉积物营养元素(TN、NH4+-N、NO3--N、TP和TOC)的分布特征进行了分析,系统研究了沉积物碳-氮-磷两两之间的相互耦合关系及其环境意义,并对乌梁素海沉积物的有机污染状况进行了评价.结果表明,乌梁素海表层沉积物TOC/TN比平均值为12.70,反映出有机质来源可能是湖泊水生生物和陆源输入,其中外源输入略占主导;TOC/TP比值高于TOC/TN,沉积物中的有机质主导着TOC/TP比值的变化趋势;TN/TP比值的分布表现出与TOC/TP比值相似的变化特征.有机污染评价结果显示,全湖的有机指数均值为0.42,处于尚清洁状态,W(ON)的均值为0.17%,属于有机氮污染状态.     

呼伦湖沉积物重金属分布特征及生态风险评价

采样分析了呼伦湖表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg)的含量、分布特征及富集状况,分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和我国《土壤环境质量标准》的一级自然背景值为参比值,采用瑞典学者Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对呼伦湖沉积物中重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了评价。结果表明,呼伦湖沉积物中7种重金属的空间变异性较小,其中Zn、Cr、Cu的含量变化具有相同趋势,其他元素的含量分布无明显区域变化;以两种背景值为参比得出的重金属污染水平顺序相近,Cd和As为对呼伦湖生态环境具有潜在影响的主要重金属元素。     

黄旗海水环境质量现状评价

在对黄旗海1999年、2000年和2001年水质监测的基础上,选用LogisticCurve(L-C)水环境质量综合评价模型,以等级评价标准和均匀随机数产生建模样本和验证样本,利用实码加速遗传算法求解评价模型,对黄旗海水环境质量的富营养化进行了现状评价,确定了1999年、2000年和2001年黄旗海的富营养化等级。结果表明:黄旗海1999年、2000年和2001年水质的富营养化程度都处于4级富营养和5级极富营养之间,富营养化等级大小依次为:1999年>2001年>2000年。     

黄河水沉淀后水质对滴灌灌水器堵塞的影响

利用2013年5月—10月和2014年7月—11月的实测数据,分析了乌海市不同功能的三个典型沉淀池(如意湖、林业湖和朝阳湖)的浊度、细菌总数、叶绿素a、总氮、总磷五项水质指标的沉淀、过滤效率,利用灌水器堵塞野外调查数据并结合堵塞物电镜扫描图片,探讨了黄河水经过平流沉淀+网式过滤组合模式处理后仍会造成灌水器堵塞的原因。结果表明:各沉淀池浊度的沉淀和过滤效率均较高,其中如意湖的沉淀效率最高,平均去除率为63%;2013年朝阳湖的过滤效率最高,为60.53%,各沉淀池水质指标的过滤效果普遍较差。黄河水经沉淀过滤后仍会造成灌水器堵塞,其主要原因与细小颗粒物和微生物形成的絮状结构有关,建议对原有沉淀、过滤措施提出改进,经一、二级沉淀后在泵房内改用叠片式砂过滤器。     

喷灌条件下不同灌溉施肥对玉米耗水和产量的影响

通过野外实测资料,定量研究大型喷灌条件下不同灌水量(3个水平)和肥力(3个水平)处理对玉米耗水规律、产量和水分生产效率的影响。结果表明,拔节期和灌浆期是玉米需水的关键阶段;玉米不同处理在各生育期耗水量在25.63~182.74 mm之间变化,变幅较大。相同肥力处理下,玉米各生育期耗水量总体变化均呈现先升高后降低的变化趋势;相同水分处理下,玉米耗水量、产量随肥力的增加而增加;对比分析发现,产量对水量变化的敏感程度远高于施肥量变化的敏感程度;玉米全生育期总耗水量与玉米产量之间呈现良好的抛物线关系(R2=0.829),耗水量为4 673 m3·hm~(-2)时产量Y值最大,为11 151 kg·hm~(-2)。在同等灌水和施肥条件下,处理SF-9比SF-10(CK)增产8.40%,水分生产效率提高15.0%,其它处理增产7.89%~54.51%,喷灌条件下玉米增产效果明显。