基于遥感的疏勒县植被覆盖时空变化研究

【目的】评价疏勒县生态环境质量及生态环境演变过程。【方法】基于Landsat遥感影像数据,利用归一化植被指数NDVI、像元二分模型、中心迁移模型等方法分析了1996-2017年疏勒县植被覆盖时空演化。【结果】①疏勒县植被覆盖分布总体以高植被覆盖为主成大面积片状分布,中、低植被覆盖主要以盖孜河和克孜河为轴线,相对围绕高植被覆盖分散分布;②1996-2017年疏勒县植被覆盖面积和覆盖度均呈增加趋势。2017年的植被覆盖面积比1996年增加了456.4 km²,增加率为38.3%;③疏勒县植被覆盖空间变化上存在一定的区域性和时段性差异。区域上,南部乡镇覆盖度明显增加;时段上,2009-2013年植被覆盖面积增加最明显;④1996-2017年疏勒县植被覆盖中心整体往东南迁移;⑤气候变暖对疏勒县植被覆盖度变化有一定的影响,但短期内人类活动影响更大。灌区改造高效节水、耕地开垦、农作物的种植及林带面积的增加是植被覆盖面积增加的主要因素。【结论】综上可知,气候变暖和生态治理工程等人类活动因素可能是疏勒县植被覆盖面积与覆盖度呈增加的主要原因,这表明疏勒县生态环境保护与治理是科学合理的。     

单翼迷宫式滴灌带的关键参数与灌水均匀度的响应关系

为探究单翼迷宫式滴灌带坡度、进水压力和铺设长度对灌水均匀度的影响,以3种单翼迷宫式滴灌带为研究对象,以灌水均匀度作为评价指标,采用UL₉(3⁴)均匀正交设计试验,比较了3种不同流量的单翼迷宫滴灌带在进水压力、铺设长度和坡度作用下的灌水均匀度的变化规律。经直观分析、方差分析和多重比较进行综合评价,再由SPSS和PPR对试验数据进行数学建模。结果显示,3种单翼迷宫式滴灌带灌水均匀度的外界因素排序均为压力>坡度>长度,相比于SPSS、PPR所建立的模型具有更高的精度。研究成果不仅为灌水均匀度计算与预测提供了理论依据,还对各学科试验优化设计、高维数据建模分析提供了有效的解决方案。     

双介质与单介质过滤器过滤性能试验研究

为探究双介质和单介质过滤器在浑水条件下的水力特性,对石塑混合、石英砂与PVC塑料3种不同介质进行了室内物理模型试验,并对各介质滤料进行分析。结果表明:石英砂介质水力性能最差,堵塞快,水头损失大,但除砂率最好,表面堵塞严重;PVC塑料介质水力性能最好,但过滤效果差,堵塞很慢,导致除砂率低,并且不稳定,基本存在表面过滤;石塑混合介质的水力性能介于石英砂与PVC塑料介质之间,变化趋势跟PVC塑料介质大致相同,并且很接近,除砂率相对较好,滤层整体拦截泥沙,不存在大面积的表面过滤。石塑混合介质充分发挥各自的优势,水力性能接近PVC塑料介质,达到节能减耗,克服了单一介质使用的缺点,优化了过滤器内部滤层结构,避免滤层的表面过滤,分层拦截泥沙。试验为探索更多的多层复合介质过滤器提供技术支撑。     

不同鳃片间距下的分离鳃内部流场三维数值模拟

为研究鳃片间距对分离鳃的速度场及泥沙分布特性的影响,采用Fluent软件中的层流模型和欧拉模型,运用Phase Coupled SIMPLE(PC-SIMPLE)算法,对不同鳃片间距下分离鳃的水沙两相流流场进行了静水沉降的三维数值模拟。根据数值计算结果,对速度场和含沙量分布特性进行了对比与分析。结果表明:不同鳃片间距下,分离鳃内部的速度场分布规律有所不同,鳃片间距越大,速度流场受到来自泥沙通道中的泥沙流与清水通道中的清水流影响就越大;鳃片间距越小,分离鳃的沉淀效果越好。以泥沙平均速度和清水平均速度作为考核指标,同时考虑分离鳃内部的流场特性、水沙分离效果与制作分离鳃的成本,则最佳鳃片间距为5 cm。     

不同灌水定额对北疆地区滴灌食葵生长及产量的影响

基于滴灌技术下同一灌水周期,不同灌水定额进行大田试验,探究灌水量对食葵生长及产量的影响,进而寻找适宜的灌溉制度,最终达到节水、增产的目的。试验结果表明:不同灌水定额会影响作物生长发育,但不是灌水量越大,植株生长发育越好。同时灌水量会影响作物体内含水量的大小,灌水量越大,其作物体内含水量就越高。对植株、茎围、灌水量、产量之间关系进行分析,最终得出影响作物产量的因素为作物茎围和体内含水量。两者越高,作物产量越大。但含水量到达一定程度时,会影响限制茎围发育,造成相对减产。对试验最终产量进行对比,结果表明应用450m3/hm2的灌溉制度进行灌溉,所得产量最高,且不影响作物生长发育,经济效益最为显著。这将对北疆地区滴灌条件下食葵节水灌溉技术提供合理的参考依据。     

水沙分离鳃内部流场的数值模拟

该文对分离鳃内的水沙两相流流场进行了数值模拟,多相流模型分别采用了欧拉模型与混合模型,将两种多相流模型的计算结果与PIV测试结果进行了定性和定量对比,发现欧拉模型比较适合分离鳃内的水沙两相流流场数值模拟。进而利用欧拉模型的计算结果分析了分离鳃内的泥沙及速度分布特性,结果表明,鳃片上表面、下表面的平均含沙量和平均速度分布规律与鳃片所在位置和时间有关,分离鳃不同高度方向的泥沙分布特性不同,越靠近分离鳃的上端,其水沙分离速度越快,就越容易获得清水;泥沙通道中泥沙平均速度与清水通道中清水平均速度随时间变化规律一致,且泥沙平均速度总体上大于清水平均速度。     

基于复合应用型卓越农林人才培养计划的教学改革及成效——以新疆农业大学为例

以新疆农业大学第一批卓越农林人才培养计划试点专业——农业水利工程专业为例,文章阐述了复合应用型人才的内涵及卓越农林人才培养对高校教学的要求,介绍了新疆农业大学农业水利工程专业卓越农林人才培养计划实施现状及存在的问题,提出进一步完善专业培养方案:加强"双师型"师资队伍建设,加强实践教学环节改革与课程考核评价体系建设,加强校外实习基地建设,积极引导学生开展创新实践活动等教学改革措施。实施教学改革后,逐步构建了有利于学生综合素质培养的课程教学模式和考核评价体系,本专业大学生实践与创新能力稳步提升。5G、物联网等信息技术的快速发展为卓越农林人才培养带来了新的机遇和挑战,新疆农业大学的农业水利工程专业应充分利用区位优势,围绕"一带一路"倡议,进一步提高本专业人才培养的国际化水平。     

流量对河水滴灌重力沉沙过滤池内流速分布的影响

为研究流量对河水滴灌重力沉沙过滤池流速分布规律的影响,该文对5种不同流量下的水沙两相流流场进行了数值模拟。通过对不同流量下流速沿程分布规律、流速沿水深方向分布规律及水沙分离效率的对比与分析,可知河水滴灌重力沉沙过滤池的适宜流量范围为0.05~0.2 m3/s,进水流量越小,流速变化幅度也就越小,越有利于泥沙沉降,水沙分离效率不小于72.5%。不同流量下沉淀池中流速沿程变化规律可分成3个阶段:流速迅速增加阶段、流速缓慢减小阶段和流速迅速减小阶段。清水池中流速方向与沉淀池的相反,流速沿程减小。受进水口、出水口和固体边界,以及侧向溢流堰的影响,不同流量下河水滴灌重力沉沙过滤池中的流速沿水深方向分布规律有差别。当流量为0.05和0.1 m3/s时,远离进水口、出水口及侧向溢流堰的位置,流速沿水深方向的分布规律包含流速迅速增加、流速缓慢减小和流速恒定3个阶段,而清水池则只包括流速迅速增加和流速恒定阶段。研究可对大首部的应用提供参考。     

封闭式分离鳃沉淀池试验研究

通过对封闭式分离鳃沉淀池在静水和动水的试验研究,可知静水沉淀时出水浊度随时间变化情况包含2个阶段：浊度迅速减小阶段与浊度缓慢减小阶段;浑水的含沙浓度对该沉淀池出水浊度随时间变化关系影响不大。在动水沉淀时,水力负荷对浊度变化有很大的影响,水力负荷愈小,该沉淀池的出水浊度值愈小,而当水力负荷达到一定值时,则与普通沉淀池处理高浊度浑水的效果一样,故可以通过控制水力负荷,得到不同的出水浊度,实际应用当中选择一个合适的水力负荷是确保出水质量的一个重要条件。该沉淀池具有节能环保、出水水质稳定、占地面积小、操作及维护简便等特点。