基于改进4-方程摩擦模型的输水管道水锤压力计算

摩擦耦合是流体与管壁之间相对运动产生粘性摩擦力而形成的边界接触耦合。在流体高频运动的范围内,摩擦耦合的特性变得相对更加复杂,将直接影响管道系统的水锤演化。为了研究在实际管道中水锤的变化情况,本文基于Zielke模型对流固耦合作用(fluid-structure interaction,FSI)4-方程模型(four-equation model,4EM)建立的4-方程摩擦模型(four-equation friction model,4EFM)结合广义不可逆热力学理论(extended irreversible thermodynamics,EIT)进行改进,建立改进4-方程摩擦模型。通过MATLAB软件利用波速调整(wave-speed adjustment,WSA)插值方法的特征线法(method of characteristics,MOC),对新疆生产建设兵团第十三师自压输水管道中的关阀水锤压力进行数值计算,结果表明改进4-方程摩擦模型的计算结果相比4-方程摩擦模型以及其他计算模型与实测值具有更好的一致性,WSA相比其他线性插值方法可以减小插值误差。该改进模型可以应用在计算机中进行长距离重力流输水过程的水锤压力计算。     

滴灌灌水量对复播油葵耗水特性和产量的影响

2010年通过大田滴灌试验,研究了不同灌水量对复播油葵耗水特性和产量的影响。在灌水次数相同的情况下,设置了4个灌水处理,灌水定额分别为30、37.5、45、60mm。试验结果表明,复播油葵全生育期耗水量,开花期>现蕾期>苗期>灌浆期>成熟期;回归分析初步得出,滴灌油葵适宜的灌溉定额范围为285.19～287.67mm。     

水肥耦合对南疆沙区滴灌红枣光合特性及叶绿素相对含量的影响

为了探索南疆沙区水肥耦合对红枣光合特性及叶绿素相对含量的影响,以大田“8a成龄骏枣树”为供试材料,在滴灌条件下进行水肥二因素三水平完全处理小区试验.结果表明:红枣叶片净光合速率(P_n)与气孔导度(G_s)日变化呈“双峰型”,蒸腾速率(T_r)日变化呈 “单峰型”,细胞间隙CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)日变化呈 “单谷型”;W2F1处理的P_n,T_r,G_s第一次峰值的最大值比常规漫灌(CK)分别提高34.8%, 10.74%,7.14%; W2F3处理C_i和WUE谷值比常规漫灌分别提高29.04%和8.33%,叶绿素相对含量和氮含量均在W3F3处理获得最大值,比常规漫灌分别提高6.00%,9.49%;W3F3处理与W2F1处理差异不具有统计学意义(P>0.05);红枣叶片P_n与T_r,G_s之间密切相关,P_n与叶绿素相对含量及氮含量有一定相关关系,但不密切,叶绿素相对含量与氮含量之间密切相关,与WUE之间相关性较低.根据试验结果,初步认定灌水量820 mm、施肥量450 kg/hm²(W2F1处理)为南疆沙区节水节肥的最佳水肥供应模式.     

荒漠区柽柳液流特征及其与环境因子的关系研究

干旱荒漠区植被水分传输状况决定着区域生态需水量,进而影响生态安全。植物的茎干液流量表征其蒸腾耗水量,能够准确反映单株植物的蒸腾作用和水分利用状况。本文以古尔班通古特沙漠南缘典型荒漠植被柽柳为研究对象,采用茎热平衡法,对区域典型荒漠植被柽柳茎干液流及其与环境因子的关系进行了研究,结果表明：①柽柳茎干液流日变化曲线呈多峰格型,日平均液流率为0．00399g／s,最大值为O．0135g／s。茎干液流7：00～15：00一直保持较高值（0．003g／s以上）,21：00左右液流速率降到极低值;②柽柳风速变化和茎干液流速率存在相关性,微风可加快茎干液流,强风对茎干液流有抑制作用,而冠层温度与茎干液流速率呈正相关,冠层空气湿度与茎干液流呈负相关。     

水均衡法评价玛纳斯河流域莫索湾灌区地下水资源

莫索湾灌区位于玛纳斯河下游,地下水补给以侧向径流补给和灌溉水入渗补给为主,因此,地下水位多年动态变化特征基本上反映了地下水开采量的变化特征。基于水均衡分析法,分析了研究区地下水资源利用情况,对灌区1998-2007年地下水系列各项补给量和排泄量进行平衡计算,指出灌区地下水位明显受灌溉用水量和人工开采量的双重控制,尤其是人工开采量对地下水位变化影响最大。基于此,地下水开采应该以保证生态环境为前提,合理地开发利用地下水资源,实现地下水资源的可持续利用。     

干旱绿洲区3种典型农田防护林的水分来源

[目的]研究对农田有重要防护作用的农田防护林在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,为本地区农田和农田防护林的优化灌溉提供参考。[方法]利用稳定氧同位素(δ~(18) O)研究干旱绿洲区常见农田防护林胡杨(Populus euphratica)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)和榆树(Ulmus pumila)在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,根据直接判断法、IsoSource模型和吸水深度模型3种方法对结果进行了对比分析。[结果]不同时间,不同树种防护林水分利用来源不同。其中4月胡杨主要使用10—20cm的浅层土壤水,贡献率为83.3%;沙枣主要使用80—120cm和120—160cm的深层土壤水,其贡献率分别为50.6%和16.9%;榆树主要使用50—300cm的深层土壤水和地下水,累计贡献率为82.5%;5月胡杨主要利用浅层0—30cm的土壤水,贡献率为57.1%;沙枣和榆树转而利用表层0—10cm的土壤水,其贡献率分别为50.8%和52.7%;6月胡杨利用0—20cm浅层土壤水和地下水,贡献率分别为38.7%和10.5%;沙枣有76.9%的水分来源于10—20cm的浅层土壤;榆树主要水分来源中有49.1%来自于0—80cm,另有12.3%来自于地下水。同时研究得出胡杨4—6月的平均吸水深度分别为18,28,25cm,沙枣的平均吸水深度分别为118,37,34cm;榆树的平均吸水深度分别为95,37,29cm。[结论]选择农田防护林树种时,在保证防护林防护效益的同时,应选择搭配以深层土壤水或地下水为主要水分来源的种类,从而更加高效地发挥农田防护林的防护作用。     

不同滴灌年限土壤盐分分布及对棉花的影响初步研究

随着膜下滴灌应用年限增加,农田土壤盐碱变化及对作物影响引起关注.通过在新疆石河子121团,选择地块相近连续应用膜下滴灌2～14 a棉田8块进行盐分变化监测.结果初步表明,膜内0～20 cm土壤脱盐;40～80 cm积盐;膜间裸地盐分表聚,60 cm以上积盐,100 cm以下与膜内土壤盐分接近.滴灌4 a以内盐分含量较高,滴灌6 a以上较低.生育期末0～40 cm土壤盐分随滴灌年限增加而降低;60～100 cm以滴灌4 a积盐最高.滴灌8 a以上棉花成活率较高、株高和单株铃数相差不大.棉花产量以滴灌8 a地块最高,滴灌8 a以内随滴灌年限增加产量增加,滴灌8 a以上随滴灌年限增加产量降低.建议滴灌6 a以内农田加大盐分调控力度,滴灌8 a以上要对土壤盐分进行综合调控.     

不同灌水次数对地下滴灌无膜移栽棉花生长发育和产量的影响

地下滴灌技术是一种比较复杂节水灌溉方式,灌水量和灌水次数均是地下滴灌控制农作物生长的关键因素。本文主要通过小区试验分析了不同灌水次数对小、中和大定额灌溉处理的地下滴灌无膜移栽棉花生长发育和产量影响,结果表明:多次灌溉普遍有利于小、中、大定额灌溉处理地下滴灌棉花生长发育和产量的增加,尤其对3 900～4 500 m3/hm2的中等定额灌溉处理影响较大,在该灌溉定额下采用多次灌溉更利于促进棉花增产增收,期望对棉花开展高产高效节水栽培提供理论依据。     

微咸水滴灌研究进展

滴灌是合理开发利用微咸水资源的先进灌溉方式,国内外学者对此做了大量相关研究。在学者研究的基础上,综述了国内外微咸水滴灌的研究进展,滴灌灌溉盐分在土壤中的分布特征,微咸水滴灌水盐运移模型研究,滴灌对作物的生长和产量影响以及微咸水利用的安全性问题。指出了微咸水滴灌在研究中存在的一些问题。     

哈密地区特色林果滴灌毛管优化设计研究

对哈密地区葡萄大枣滴灌工程作一简单介绍,在此条件下分别铺设滴灌毛管:一行一管,一行两管,一行三管,一行四管等4种方案[1,2].通过计算各种方案单位面积的投入费用和对各种处理下葡萄、大枣生长量和产量效益分析,最终得出葡萄园4种毛管铺设方式下滴灌系统管带及水电的单位面积投入分别为:1 245、2 400、3 480、4 545元/hm2,与传统的沟灌4 950元/hm2的投入而产量为32.25 t/hm2相比,其产量分别为27.9、34.95、36.3、37.8 t/hm2,选定一行三管的毛管铺设方式最为经济合理.大枣园4种毛管铺设方式下滴灌系统管带及水电的单位面积投入分别为:1 080、1 860、2 565、3 375元/hm2,与传统的沟灌3 225元/hm2的投入而产量为12 t/hm2相比,其产量分别为10.35、13.95、14.4、20.55 t/hm2,选定一行四管的毛管铺设方式最为经济合理.