钢筋笼对DTS检测桩基完整性影响的数值研究

桩基因具有优良特性被大型工程广泛应用,但因其属地下隐蔽工程施工难管控,易发生质量缺陷[1]。本文按实际的桩尺寸用ANSYS[2]软件进行建模,初步采用二维模型建立有钢筋截面、无钢筋截面两种模型,探讨在中心热源下的热传导情况,分析桩体内热传导的趋势。钢筋笼结构对光纤检测桩基完整性有一定影响,将光纤绑扎在钢筋笼内侧避免钢筋对测温的干扰,更便于温度监测,还需结合实际的钢筋笼结构进行三维模拟展开研究。     

基于全子集-分位数回归的土壤含盐量反演研究

为提高植被覆盖条件下卫星遥感对土壤含盐量的估测精度,以河套灌区解放闸灌域为研究区,以高分一号卫星影像为数据源,同步采集不同深度土壤含盐量,通过全子集筛选法(Best subset selection)分析不同波段和光谱指数对于不同深度土壤含盐量的敏感性,并采用人工神经网络(Artificial neural network,ANN)、支持向量机(Support vector machine,SVM)和分位数回归(Quantile regression,QR) 3种方法,构建全子集筛选前后0～20 cm、20～40 cm、0～40 cm、40～60 cm、0～60 cm等不同深度下的土壤含盐量反演模型。结果表明,B4、BI、SI1、SI3是0～20 cm、0～40 cm处土壤含盐量的敏感变量组合,B4、BI、NDVI为20～40 cm、40～60 cm、0～60 cm处土壤含盐量的敏感变量组合;在各深度下,分位数回归模型的精度最高,模型的决定系数R2c1、R2v1均在0. 4以上,均方根误差RMSEc1、RMSEv1均小于0. 4%,SVM次之,ANN最差;在20～40 cm深度下QR反演模型效果优于其他深度,为本文土壤含盐量估算的最优模型,其建模和验证的决定系数R2c1、R2v1分别为0. 611和0. 671,建模和验证均方根误差RMSEc1、RMSEv1分别为0. 177%和0. 160%。本研究可为卫星遥感大范围监测植被覆盖条件下土壤盐渍化程度提供参考。     

半干旱黄土区不同植被类型对土壤水分的影响

【目的】通过研究半干旱黄土区不同植被类型下土壤水分状况,旨在为半干旱黄土区今后植被恢复重建以及植被优化配置等方面提供理论依据。【方法】以半干旱黄土区吴起县4个不同乡镇的乔、灌、草共16个典型植被群落为研究对象,通过野外调查与室内分析相结合的方法,对不同植被类型土壤水分状况进行研究。【结果】(1)位于同一研究区,相同坡度、坡向、降雨条件下的荒草地、山桃、小叶杨和柠条林地,土壤水分存在显著差异,且荒草地土壤水分最大,柠条林地最小;(2)不同坡位的沙棘林地土壤水分存在极显著差异,其坡底平台土壤水分最大,中坡位原状坡最小,且沙棘林地土壤水分大致呈"s"型分布;(3)同一研究区内,水平阶上的乔木纯林与乔灌混交林间的土壤水分差异不显著;(4)不同坡向的小叶杨林地土壤水分存在极显著差异,且阴坡土壤水分最大,阳坡最小。【结论】半干旱黄土区不同植被类型间土壤水分差异较大。     

将水土流失面积消长率作为水土保持目标责任制考核指标的研究

目前全国正在大力推动地方政府水土保持目标责任制考核工作,科学合理的考核指标对推动考核工作的顺利开展具有关键作用。为满足地方政府水土保持目标考核的需要,经过深入调查和广泛讨论,建议将"水土流失面积消长率"作为地方政府水土保持目标责任制考核指标。明确定义了水土流失面积消长率,对实际工作中计算水土流失面积消长率所涉及的关键参数,即特定区域、特定时段内的"水土流失治理面积"和"人为水土流失增加面积"进行了详细论述,对考核指标的灵活应用和具体量测进行了说明。     

圆形喷灌机施肥灌溉均匀性及蒸发漂移损失

为了评估圆形喷灌机施肥灌溉均匀性和蒸发漂移损失量,通过测试圆形喷灌机入机压力为0.15 MPa时,与喷灌机连接的计量隔膜泵吸肥流量与工作比例间的关系.分析了计量隔膜泵吸肥性能,并通过田间试验测试圆形喷灌机水力性能,评估了不同肥料类型和肥液浓度的施肥灌溉均匀系数及蒸发漂移损失量.结果表明:计量隔膜泵吸肥流量实测值和理论值的标准均方根误差为8.9%,且流量控制精度在工作比例为60%~100%时(相对误差|RE|≤5.6%)远高于工作比例为20%~40%时(|RE|≥13.3%).圆形喷灌机行走速度百分数为100%时,径向肥液水深与施肥量的修正赫尔曼-海因均匀系数基本相等,其变化分别为80%~85%和78%~86%,均小于径向肥液浓度的均匀系数96%~99%.不同肥料类型和肥液浓度处理间灌水、肥液浓度均匀系数差异不具有统计学意义.当风速小于2 m/s时,利用圆形喷灌机进行施肥灌溉产生的蒸发漂移损失量占灌水量的比例为1.5%~10.1%.     

内蒙古自治区参考作物腾发量的时空变化

为了深入认识内蒙古参考作物腾发量ET_0的变化特征,采用联合国粮农组织1998年推荐的Penman-Monteith公式计算内蒙古50个气象站点32 a(1981—2012年)的逐月参考作物腾发量ET_0,通过联合国防治荒漠化公约提出的全球干旱指数UNEP进行气候分区,利用空间插值和8 a滑动平均法对内蒙古各气候区ET_0时空变化特征进行分析.结果表明:特干旱气候区、干旱气候区、半干旱气候区、干旱半湿润气候区、湿润半湿润气候区的ET_0波动区间分别为1 401~1 573,1 145~1 269,900~1 013,710~857和571~735 mm,波动幅度均在200 mm以内,且其ET_0逐渐减小,即越湿润的气候区,年累计ET_0越小.根据ET_0最大、最小值出现的年份可知其表现出了很强的随机性.     

改进CERES-Maize模型在玉米膜下滴灌模式下的适用性

针对CERES-Maize模型没有覆膜处理模块而无法从机理上实现对覆膜玉米生长发育及产量形成过程进行模拟的问题,依据作物生长发育的有效积温原理,利用膜地增温对有效气积温的补偿效应,量化覆膜地温对气温的补偿值,改进模型气象模块中的气温输入数据,同时将模型中影响腾发量及水量平衡计算的冠层能量消光系数K调整为0.5,构建了适宜于膜下滴灌的改进型CERES-Maize模型,并依据2014和2015年膜下滴灌玉米田间试验数据对改进模型进行验证.结果表明覆膜地积温对气积温的增温补偿系数Cc:播种-出苗期为0.45,出苗-抽雄前期为0.20;随着K降低,地上生物量与籽粒产量的相对误差绝对值ARE降低并趋近于0;改进后的模型能够较好地模拟覆膜玉米开花期天数、成熟期天数、收获期地上生物量和籽粒产量,其模拟值和实测值的ARE分别为0.58%,0.37%,7.65%和16.95%,相对均方根误差RRMSE分别为0.84%,0.51%,8.75%和17.50%.     

粗糙度对离心泵空化过程的影响

为研究壁面粗糙度对离心泵空化过程的影响,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程,采用Zwart空化模型且不考虑水中溶解性气体对空化的影响,应用ANSYS CFX软件对设计流量工况下离心泵全流道气液两相湍流进行定常数值模拟,分析离心泵内部发生空化时,叶片壁面粗糙度对泵的外特性参数和内部流态的影响.计算结果表明:增大粗糙度将导致离心泵扬程、效率降低以及轴功率增大;泵处在临界空化及局部空化状态时,粗糙度对泵性能参数的影响程度大于泵处在空化初生及重空化状态下的影响程度;壁面粗糙度对湍流发展的影响规律与其对空化进程的影响作用具有相似性;当进口压力为81.06 k Pa和101.33 k Pa时,减小壁面粗糙度对改善离心泵性能有更显著的效果.     

我国粮食主产区农业灌溉节水潜力估算研究

将农业节水潜力估算理论运用我国粮食主产区,在现有的节水灌溉工程措施基础上对粮食主产区内各省份的农业灌溉节水潜力进行估算分析,结果表明:求取的各省节水潜力符合当地实际情况;在提高节灌率后,各省农业灌溉水利用效率均有提升,但粮食主产区内南方各省工程节水潜力强于北方,且节水潜力主要是毛节水量;在发展节水灌溉的同时,应联系各地区实际情况,将工程节水措施与非工程节水措施相结合,从而确保粮食安全,改善地区生态环境。     

湖北省降雨和洪涝特征时空变化规律分析

为揭示降水变化波动与区域旱涝灾害特性间的关系,采用降水集中指数(PCI)、降水异常指数(RAI)、标准化降水指数(SPI)、降水集中度(PCD)、降水集中期(PCP)和夏季长周期旱涝急转指数(LDFAI)等表征降水特性和旱涝急转特征的多个指标对湖北省区域内旱涝急转特性和降水时空变化特征进行了研究,并对其旱涝发生规律和年代际变化进行了系统探讨.研究结果表明:区域降水具有季节性,主要表现为PCI值一般介于11～19,个别年份大于20,RAI值高低值分别发生在7月份和12月份左右;受气候变化等因素影响,省内和不同分区内近年SPI呈现波动和上升趋势,旱涝灾害发生具有持续性;全省及各区PCI,PCD值偏大,PCP值越大即雨季出现越早,则越容易发生洪涝灾害,指示洪涝灾害风险不断增加,尤其鄂西南最为突出;全省年代际变化特征明显,全省按旱涝急转频率及强度各年代际结果依次为1960s,2010s,1970s,2000s,1990s,1980s,同时与夏季降水百分率结果表现一致.文中所得的研究成果对了解区域旱涝灾害变化特性和防治自然灾害具有重要的理论借鉴和实践参考意义.