土壤盐渍化治理防护毯的研发及试验

土壤盐碱化问题是中国农业面临的一个巨大挑战,严重制约着农业生产的发展。为探索治理土壤盐渍化的方法,该文基于干旱区5类代表性土壤（砾砂、粉土/粉砂、粉土/粉细砂、粉土和亚黏土）的盐碱化规律,以盐碱土形成原因为切入点,结合土壤水的毛细管作用,以海绵（强力吸水层）、吸热聚乙烯编织布（蒸散加强层）为主要材料,设计出一种盐碱地治理防护毯,并对防护毯吸盐的深度和效果进行试验研究。结果表明：5类土壤表面的积盐情况各不相同,粗颗粒土（砾砂及砂土）含量较大时,在强蒸发条件下,3～4 d土样表面积盐后形成了一层厚约3～4 mm"盐痂";细颗粒土（亚黏土和粉土）含量相对较多时,短期内表面积盐速度相对较慢且现象也不明显,10～12 d后,土样表面可观察到一层细密的晶体盐颗粒。所以,土壤岩性质地与表层积盐量关系密切。总体趋势是：土壤颗粒越粗,土壤表层在早期的积盐量越大;土壤颗粒越细,土壤表层在后期的总体积盐量越大。在干燥通风和室外温度25℃的条件下,防护毯针对上述不同类型土壤进行吸盐试验,在4 d后0～10 cm土层的含盐量（质量分数,下同）均可减少80%（P＜0.05）以上;＞10～20 cm土层至少减少50%（P＜0.05）以上;对于砂性土来说,＞20～30 cm土层含盐量减少了50%左右（P＜0.05）,而黏性土和壤土可减少20%～30%以上（P＜0.05）。对于实际中的盐碱土而言,含盐量减少30%时,土壤的肥力和可耕作程度会明显改善,能有效减小盐碱化对作物生长的影响。此外,研究还发现,铺设防护毯还能改变盐碱地表层土壤的结构,增强土壤的透气性。防护毯最佳使用时间应为土壤毛细管作用最强烈的时间段。该研究提供了一种有效的盐碱地治理措施。     

洞庭湖水系水沙特性及参数间的相关性研究

研究洞庭湖水文泥沙参数间的相关性,分析泥沙的冲於演变规律,为正确评价洞庭湖的淤积特性和江湖淤积的有效治理提供理论支撑。基于湘潭站等9座重要水文站2002-2016年间的水文泥沙监测资料,系统梳理洞庭湖水系的水沙特性及水文泥沙参数间的相关性。研究表明:松滋西河、澧水和洞庭湖2016年的年径流量相比2002年增大0.3%～16.2%,其他河道降低2.9%～34.2%;资水的泥沙中值粒径2002-2016年降低57.1%,其他河道增大26.7%～300%;资水和洞庭湖2016年的年均含沙量、年输沙量相比2002年分别增大21.5%～22.2%、5.7%～40.6%,其他河道分别降低13.6%～82.9%、6.7%～88.8%;参数间相关性由强到弱排序为年均含沙量-年输沙量、年径流量-年输沙量、年径流量-年均含沙量、年均含沙量-中值粒径、年输沙量-中值粒径、年径流量-中值粒径;东、南洞庭湖入湖泥沙量和淤积量在时序上分别下降29.9%、144.73%,出湖泥沙量、排沙比分别增大55.72%、113.7%;西洞庭湖入湖泥沙量、出湖泥沙量、淤积量、排沙比在时序上降低24.06%～88.24%。三峡水库蓄水拦沙的作用降低了洞庭湖的入湖沙量、淤积量,增大了排沙量和排沙比,有利于洞庭湖寿命的延长。     

配水计划在灌溉管理工作中的应用

配水计划是根据灌区灌溉面积、种植结构和渠道状况而制定的灌区供水日程安排表.合理编制配水计划对灌区灌溉调度运行管理具有重要意义.     

非饱和紫色土的电阻率特性及参数间的相关性分析

为了探明电流频率、干密度、含水率、金属离子含量等因素对电阻率的影响规律及对电阻率的敏感性,以广泛分布于三峡库区的非饱和紫色土为研究对象,借助二电极法开展电阻率测试试验,并借助SPSS进一步分析电阻率与影响参数间的相关关系。结果表明:紫色土的交流电阻率随电流频率、含水率、干密度、锌含量的增大而降低,且降低速度逐渐减缓,最后趋于稳定。紫色土的电阻率及其影响因素的数列都符合正态分布,即显著性均大于0.05。电流频率、锌含量与电阻率之间呈显著或极显著相关。干密度、含水率和电阻率之间呈显著负相关。研究成果能反映出各因素对电阻率的影响程度,从而提高电阻率的测定精度。     

干旱区水面覆盖苯板的防蒸发效果及对水体的影响

为探明覆盖遮挡物对水体的影响,以改进后的多个20m2蒸发池作为研究对象,开展试验研究和理论分析,研究苯板的防蒸发效果和对水体的影响。研究表明:蒸发消减率随苯板覆盖率增加而增大,蒸发越强烈的月份(6-8月)蒸发消减率越高,其中8月的蒸发消减率为:26. 07~99. 83%;水体月蒸发量变化规律类似于"开口向下的抛物线",7月出现极大值210. 91(无覆盖);水面100%覆盖苯板时,水体矿化度和浊度相比无覆盖时明显降低,分别降低25. 99%和69. 17%。     

一种大水体太阳能自动增氧装置的研发与试验

研发一种大水体太阳能自动增氧装置，为大水体的缺氧、水体污染提供一种解决方法。太阳能自动增氧装置由太阳能光伏发电系统、检测与智能增氧系统、自动化驱动系统组成。光伏发电系统充分利用太阳能资源，解决了电能消耗问题；检测与智能增氧系统实现了增氧过程中氧溶解浓度检测和智能感应运行；自动化驱动系统通过智能感应信号和电子差速控制系统实现增氧机原地转向、转弯和直行3种运动模式的移动，增加了增氧面积。使用太阳能自动增氧装置增氧试验表明，80 min内1 m水深处溶氧量增加0.79 mg/L，2 m水深处溶氧量增加0.78 mg/L，3m水深处溶氧量增加0.77 mg/L，4 m水深处溶氧量增加0.78 mg/L；改善水质试验表明能有有效提高水体溶氧，降低氮磷含量；养殖试验表明，增加鲤产量35.3%、鲢鳙产量31.2%。     

岔口驿马、凉州驴的染色体组型及其比较分析

马属动物染色体的研究开始于本世纪初。最早,wodsedulek(1914,1916)在研究骡子不育性问题时,从组织切片中观察到马有37条染色体,骡子有51条。据此,他假设驴的染色体为65条,认为骡子的不育是由于精原及卵母细胞不能进行减数分裂造成的。此后,Makino(1943)报道了马有66条染色体,驴也有相同的数目(white,1961)。该作者又研究了骡     

电极接触与间距对土壤电阻率测量的影响

电阻率法在土壤测试的精确性方面存在较多不足,而电极是影响精度的重要原因,尤其是二极法。若能确定电极与土壤的接触程度及两电极间距离对测试结果的影响,将最大程度避免电极的干扰。基于米勒盒(Millersoil-box)测试模型,采用锌污染砂作为模拟土壤,以测试其交流电阻为例,进行系统的试验研究,建立了新的串联导电模型,分析了电极接触与间距对电阻的影响,又通过COMSOL软件仿真进行核准和补充,量化了测试误差。结果表明:试验研究和数值仿真能够相互验证和补充,说明建立的导电测试模型是正确的。导电模型划分了导电正常段与受电极影响的过渡段串联,过渡段长度随接触程度的增大而减小;过渡段中电流流网的变化产生了收缩电阻,随接触程度的增大而减弱,但二者不受电极间距的影响。过渡段长度与电流偏离程度又可借助仿真得出的径向电流密度精确表达,进而从数值上得出过渡段与正常段电阻率的偏差情况。误差分析中,测试所得的综合电阻率随着接触程度的增大和电极间距的增加而逐渐接近正常电阻率。上述研究可有效分析出因电极接触与间距而引起的测试偏差,得出正常电阻率,为测试中完善电极布置与提高测试精度提供合理建议。     

北疆平原水库水面蒸发模型的建立与关键参数确定

北疆平原地区的温带大陆性干旱半干旱气候具有空气干燥、温差大、气压差异明显、风多且风速大等特点;而该地区平原水库又具有坝长,面积广而水深较浅的特点。已有的水面蒸发模型并未充分考虑到上述区域性和平原水库的特点,计算误差较大,不能准确估算出新疆灌区平原水库的蒸发量。文中以道尔顿模型为基础,依据已有3因子模型的研究方法,充分考虑了气压差、风速、湿度和温度共4个主要因素对水面蒸发的影响,建立4因子模型。通过理论分析得到各影响因素的表达式,由20 m2蒸发池试验观测获取公式中的关键参数。通过大泉沟平原水库完整的水文水资源观测资料,采用水量平衡法计算出水库蒸发量,4因子模型计算结果能与其基本吻合;同时考虑到尺度上的差异,引入修正系数对模型进一步进行修正,通过对观测数据的深度分析最终确定,在冰冻期修正系数为0.886,非冰冻期修正系数为0.939。修正后的4因子计算模型不仅能准确模拟出大泉沟水库的水面蒸发量,而且与北疆其他地区的7座水库蒸发量也能够较好吻合,验证了该模型的精确性和可靠性。该模型所需的数据都是基本的气象资料,易于获取,计算简便,实用性好。综上所述,该模型方法正确,能准确估算内陆干旱区平原水库的蒸发量,为内陆干旱区水资源合理利用与科学管理提供理论支持。     

水库防渗措施及坝后排水沟距离对周边农田地下水埋深的影响

干旱区平原水库渗漏对下游农田土壤的水盐动态变化影响较大,易造成土壤的次生盐渍化和沼泽化。水库常采用"上防下排"措施来降低坝后农田地下水埋深,但排水沟参数如何选择,与坝基防渗体如何联合使用,治理效果如何等都值得深入研究。该文基于非饱和土体渗流理论,以恰拉水库周边农田为研究对象,针对"上防下排"措施进行数值模拟,分析恰拉水库采用水平铺盖、悬挂式防渗墙或无防渗措施时,坝后农田地下水埋深与坝后排水沟位置及深度的关系,并针对下游坝坡稳定及坝后积水进行分析,并通过田间试验进行验证。研究表明:在不同的渗流控制方案下,农田地下水埋深均以排水沟中轴线为对称轴呈现"漏斗形"降落趋势,排水沟前地下水埋深逐渐增大,排水沟后的地下水位有一小幅度的减小,因此,"上防下排措施"从"源头"处减小渗水进入坝后农田,增大农田地下水埋深。3种方案对比显示,不同"上防下排"渗流控制方案在遏制水库渗漏和减小坝后农田地下水的效果不同。悬挂式防渗墙和无防渗体工况不能有效减小水库的渗漏量,联合排水沟使用效果较差。22倍水头的水平铺盖在渗流控制方面优于悬挂式防渗墙和无防渗体时的工况,联合坝后排水沟及时排水后,可有效的将地下水埋深控制在2.72 m左右,大于当地的地下水临界水位2.45,有效遏制坝后土壤的盐渍化趋势。排水沟设置的位置和深度对大坝稳定存在一定影响,计算实际工况(22倍水平铺盖)时下游坝坡抗滑安全系数为1.358,大于下游坝坡最小抗滑安全系数1.242,下游坝坡处于安全状态。排水沟设置后,坝趾至沟间的积水长度是产生坝后沼泽化的主要原因。计算和实测实际情况下的积水长度为0.27 m,沼泽化面积较小。此外,计算还发现避免农田沼泽化对应的排水沟最小深度为5.18 m,实际工程中排水沟深度为6 m,可见当前的防渗形式以及排水沟至坝趾的距离及深度是合理的。库水位变动、排水沟排水的及时性对坝后地下水埋深也有较大的影响,排水沟作为辅助措施应与农田排水沟(渠)、水库防渗体以及农田灌溉制度配合使用,才能更加有效的发挥作用。