用有理设计方法优选地表滴灌滴头流量合理性分析

针对地表滴灌单个滴头下土壤水分入渗过程中地表湿润半径r和垂直入渗深度h的随时间变化问题,采用室内土柱试验方法和有理设计方法,运用试验数据对r和h与入渗时间T的幂函数方程进行参数估算,并检验参数间相互约束条件。以粉砂壤土为试验材料,试验研究不同土壤容重(1.3、1.4、1.5 g/cm~3)和滴头流量(1、2、4、8 L/h)条件下,单个滴头灌水时r及h随时间变化的规律。结果表明:1)随着土壤容重的增大,土壤饱和容积含水量降低,r几乎没有变化,垂直入渗深度h减小;2)采用有理设计方法对入渗参数A、B及幂指数C、D进行估算并检验,参数间满足相互约束条件,误差较小,表明可以根据参数A、B、C、D估算值,及r和h与入渗时间T的幂函数方程,计算r和h随时间的推进过程;3)给定灌水量2 L时,滴头流量为1 L/h,垂直入渗深度较大,用有理设计方法计算表明一次灌水持续时间较长,不能满足田间轮灌的要求,且易产生深层渗漏;滴头流量为8 L/h时,地表湿润半径过大,滴头附近地表产生积水。粉砂壤土采用滴灌时,4种滴头流量里,滴头流量为2～4 L/h时最为适宜。用有理设计方法计算r和h为滴灌系统优化设计提供了理论参考。     

额敏灌区运行管理现状及机制改革措施探索

1 灌区基本情况 额敏灌区位于新疆塔（城）额（敏）盆地东北缘，塔尔巴哈台山南麓东段的山前倾斜平原地带，北部以塔尔巴哈台山分水岭为界同哈萨克斯坦共和国相邻。灌区于1962年组建，行政区属新疆生产建设兵团农九师，所在位置为塔城地区额敏县。灌区有年径流大于2×10^m^3的河流10条，年径流小于2×10^6m^3的小泉沟4条，地下水补给量为8．763×10^m^3，可采量为5．738×10^m^3，现状开采量2．654×10^m^3。灌区缺水系数达到0．95，属极缺水区。     

土壤全方位振动深松对大豆产量及产量构成因素的影响

本文通过2005年在黑龙江省齐齐哈尔市甘南县进行田间试验发现,以常规耕作处理作对照,经全方位振动深松后地块在当地具有明显的增产作用。试验结果表明全方位振动深松技术对于保证大豆稳产、高产具有重要意义。     

塔里木河水资源现状调查及近期开发治理的主要措施

1　塔里木河水资源现状塔里木河位于新疆塔里木盆地和塔克拉玛干沙漠北缘,它发源于喀喇昆仑山,全长2 4 37km ,由阿克苏河、喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河、开都河(孔雀河)和渭干河等九大水系1 44条河流组成,深居塔里木盆地腹地,塑造了典型的内陆型河流特征,流域气候干燥,降水量稀少。其流域总面积1 0 2×1 0 4 km2 ,多年平均天然径流量398.3×1 0 8m3,水资源总量为42 9×1 0 8m3。塔里木河主干流长1 32 1km ,主干流本身不产流,水源主要来自于阿克苏河、叶尔羌河、和田河三条源头河流,它们主要以冰雪融水与高山降水为补给,受全球气候变化引起…     

水肥耦合效应研究与新疆棉区可持续发展

新疆作为我国最大的植棉区,其适宜的宜棉条件促进新疆棉区的迅速发展,但水资源短缺和土壤肥力低下成为限制新疆棉区发展的主要因素,要实现新疆棉区高产、优质、高效可持续发展,为达到目的必须研究水肥耦合效应。讨论了新疆棉区可持续发展的限制因素、肥水关系、水肥耦合的研究现状以及水肥耦合研究对新疆棉区的重要意义。     

1990—2020年阿拉尔垦区生态环境质量动态监测与评价

[目的]借助遥感生态指数(RSEI)对阿拉尔垦区生态环境质量进行动态监测与评价,分析1990—2020年研究区生态环境变化及驱动因素,为阿拉尔垦区发展和生态保护提供科学参考。[方法]选取1990,2000,2011和2020年4期Landsat TM/ETM~+/OLI影像数据,耦合绿度指标(NDVI)、湿度指标(WET)、干度指标(NDSI)、热度指标(LST)构建RSEI,结合研究区气候、人口、经济等驱动因素探究阿拉尔垦区生态环境质量动态变化。[结果] 1990—2020年阿拉尔垦区RSEI均值从0.344上升至0.468,生态环境质量总体好转;1990—2020年阿拉尔垦区生态环境质量变好区域主要位于垦区北部和南部地区,改善面积达1 756.36 km~2,占总面积45.92%;生态环境质量受自然因素和社会经济因素影响,社会经济因素对阿拉尔垦区生态环境质量变化起主导作用。[结论]近30 a来阿拉尔垦区生态环境得到有效改善。遥感生态指数(RSEI)在一定程度上可以快速、有效地反映1990—2020年阿拉尔垦区生态环境质量变化。     

矩形迷宫式滴灌灌水器的模拟研究

利用Fluent软件对滴灌灌水器流道内流体流动进行了数值模拟,得到了流道压力图、流速矢量图。根据流道内流线变化对灌水器流道结构进行了优化设计,采用了圆弧形流道结构。通过优化前、后的速度矢量图可知:优化后的滴头流道涡旋区和低速滞止区基本消除,虽然在流道拐弯处的小部分区域内流体流动速度仍有些偏高,但是从流道整体来看,优化后的流道内主流速度分布比较均匀,且流体充满整个流道,大大提高了灌水器的抗堵塞性能。     

施肥和耕作措施对大豆产量及其构成因素的影响

[目的]为提高旱地粮食产量和降水资源利用率提供科学依据。[方法]在全方位振动深松地块和常规中耕地块2个对照的基础上,设置氮、磷、钾3因素4水平试验,研究不同施肥、耕作措施对大豆产量及其构成因素的影响。[结果]通过田间试验发现,不同肥料处理,土壤经过全方位振动深松有利于提高大豆产量,而且增施氮肥和磷肥的效果更显著。振动深松耕作条件下,氮肥、磷肥、钾肥对大豆百粒重的影响依次是N〉P〉K,其中N2（167．3kg／hm^2）、N3（240．0kg／hm^2）、R（133．9kg／hm^2）、P3（192．0kg／hm^2）、K1（125．1kg／hm^2）、K2（200．8kg／hm^2）处理对大豆百粒重的增加效果明显;常规中耕条件下,氮肥、磷肥、钾肥对大豆百粒重的影响依次是P〉K〉N,其中P0（0）、P1（83．4kg/hm^2）、P1（133．9kg／hm^2）、K2（200．8kg／hm^2）处理对大豆百粒重的增加效果明显。[结论]合理配施N、P、K及全方位振动深松耕作技术对于保证大豆稳产、高产具有重要的意义。     

滴灌灌水器流道内流体流动的数值模拟

利用Fluent软件对滴灌灌水器流道内流体流动进行了数值模拟,得到了流道流速分布图,对滴头流道结构进行了优化设计,采用了圆弧形流道结构.通过优化前、后的速度分布图可知:优化后的滴头流道涡旋区和速度滞止区基本消除,虽然在拐弯处的小部分区域内流体流动速度仍然有所偏高,但是从流道整体来看,优化后的流道内主流速度分布较均匀,且...     

土壤点源入渗自动测量系统监测滴头下土壤湿润过程

土壤水运动过程是滴灌系统设计和运行管理的重要内容。该研究采用点源土壤入渗自动测量系统,利用计算机可控数码相机和图像识别技术测量滴灌地表湿润面积和土壤湿润体随时间的变化过程。采用正三棱形有机玻璃土箱,设计一系列点源滴灌室内试验,获得点源滴灌入渗过程随时间的变化过程。试验采用3个流量:2、4及8 L/h处理,每个处理设置了3个重复。用数码相机每4 min拍摄一次地表湿润面积,用于计算地表湿润面积随时间的变化过程。同时,在1、2、3、4、6、8、10、12、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180 min时刻,在贴在土箱侧面的透明胶片上,手工记录地表湿润面积和垂直湿润锋面随时间的变化过程。由测量系统根据记录的地表湿润面积随时间的变化过程自动计算得到土壤的入渗过程。通过入渗过程,计算得到滴头下地表土壤的湿润面积,由计算得到的土壤入渗率和计算得到土壤的湿润剖面,将计算结果与实测结果对比,检验测量的精度。结果表明,手工测量得到的地表湿润面积都略大于由土壤入渗自动测量系统计算得到的入渗率计算的地表湿润面积。由计算得到的入渗率预测的土壤入渗深度,略大于实测土壤入渗深度。计算得到前者的相对误差为2%~15%,后者的相对误差为1%~8%。说明土壤入渗自动测量系统,能够准确描述点源滴灌地表湿润过程及土壤入渗过程,并能预测不同流量下垂直入渗深度,测量方法可以为滴灌系统的设计提供相关参数。