播种机组纯作业时间利用率与地块条件的匹配模型与试验

机械化播种作业是现代农业生产的重要环节,纯作业时间利用率是衡量播种机组作业效率的重要指标。该研究依据农业机组运行机理,在调查研究的基础上,提出季节时间利用率概念,确定了播种机组的作业时间构成,建立了播种机组纯作业时间、转弯时间、加种肥时间的计算模型和3种加肥方式下的播种机组纯作业时间利用率计算模型,明确各参数随地块面积、地块长度等条件变化的一般规律;以此为基础,在机组正常作业状态下,采用定距离多点多设备同步跟踪测的试验方法获取4种典型播种机组各类作业时间数据,并运用3σ原理剔除无效数据;依据所建模型及有效试验数据,采用Matlab 2012b对4种播种机组的纯作业时间利用率随地块条件变化规律进行模拟仿真,并采用Sigmaplot 12.5软件直观表达试验结果;进而探索了播种机组纯作业时间利用率随地块条件化的原因,确定了目标时间利用率条件下不同播种机组与其所适宜的作业地块面积和地块长度的定量关系:播种机组纯作业时间利用率大于0.6时,约翰迪尔7830机组适合作业地块面积大于等于6 hm^2、地块长度为1 200~1 400 m;维美德171机组适宜作业地块面积大于等于6 hm^2、地块长度为1 000~1 200 m;常发504机组适合作业的地块面积大于等于1 hm^2、地块长度为500~1 500 m;黄海254机组适合作业的地块面积大于等于0.3 hm^2、地块长度200~1 500 m。研究成果可为不同地块条件的播种机组选型提供定量依据。     

微生物砂浆防护粉土坡面的强度与抗侵蚀性影响因素分析

微生物砂浆表面防护处理是处理粉土边坡扬尘与水流侵蚀问题的新技术。采用微生物砂浆层对粉土表面进行防护处理试验,通过微型贯入试验、水稳定性试验以及模拟降雨冲刷试验,分析了微生物砂浆防护层厚度、CaCl_2和尿素混合胶结溶液浓度、喷洒处理遍数等参数变化对微生物砂浆表面防护层的强度、水稳定性和土壤剥蚀率等性能的影响规律。结果表明,微型贯入仪可用于微生物砂浆表面防护层的强度测定,防护层的强度、水稳定性随胶结溶液浓度和喷洒处理遍数的增长而提高,最小有效厚度为5 mm。采用浓度为0.50 mol/L胶结溶液喷洒4遍,厚5 mm的防护层能够达到贯入阻力310 kPa,防护强度比77.5,崩解率2.3%,浸水强度损失率5.4%,具备较高的强度和较好的抗崩解性与强度水稳定性。粉土边坡在微生物砂浆防护前后,土壤剥蚀率能够从大于29.6降至6.8 g/(m~2·s)以下。该研究表明,微生物砂浆层用于粉土表面防护具有较好的抗冲刷性;微生物诱导结晶的方解石形成包裹砂颗粒的胶结微结构,能够使表面防护砂浆层具备良好的抗水流侵蚀性。     

复合双曲线法预测公路沉降探讨

通过施工填土早期的沉降观测资料来推测设计填土高度下的最终沉降量，是在公路工程中急待解决的课题。现提出复合双法来解决这一问题，即利用早期的填土期实测沉降资料对传统双曲线法进行改进，假定地基土为线弹性变形，并考虑实际土的非线性影响，引入一经验修正系数，来推算设计填土高度下的路基最终沉降量。     

播种机组加种加肥参数与地块长度关系建模与试验

加种加肥是播种机组必不可少的作业环节,研究播种机组加种加肥参数与作业单元地块长度间的定量关系,对客观分析加种加肥参数随地块长度变化规律、提高播种机组的时间利用率具有重要理论和实际意义。基于播种机组实际作业组织需求,提出加种加肥行程比α_w的概念,建立了3种加种加肥方式及有、无α_w条件下,播种机组加种加肥点间距离、加种加肥量、加种加肥次数和加种加肥总时间等随作业单元地块长度变化关系的数学模型;结合试验数据采用Matlab计算,分别确定了4种典型播种机组以单侧加种加肥方式作业时4个加种加肥参数随作业单元地块长度的变化规律;明确了有、无α_w条件下播种机组加种参数随地块长度均呈“两段一点”式变化规律;确定了当地块面积为5 hm²时,单侧加种加肥方式作业条件下4种典型播种机组的加种参数不同段与其相同段的分界点及其可作业的地块长度上限点：约翰迪尔7830播种机组的地块长度段分界点为575 m、可作业地块长度上限点为1 151 m,维美德171播种机组的分界点为438 m、上限点为1 031 m,常发504播种机组...     

微生物固化粉土坡面的植物适生性研究

微生物固化粉土坡面能够提高粉土边坡的抗侵蚀能力,微生物固化防护层的物理力学特性以及植物的适生性是影响该技术应用的重要因素。采用巴氏芽孢杆菌以及胶结液对粉土进行表层喷洒固化处理,研究高羊茅和披碱草在微生物固化表层的粉土中的出苗生长情况。试验结果显示,提高胶结液浓度能够获得更高的粉土表层固化层强度。采用高浓度胶结液的固化层水稳定性更好。粉土表层经微生物固化后高羊茅和披碱草的出苗率随着固化层贯入阻力的提高而降低,出苗时间延迟4～5 d。固化层贯入阻力低于280 k Pa时,出苗率可达到80%以上。采用菌液和浓度为0.75～1.00 mol/L、喷洒量0.06 m L/cm2的胶结液喷洒3遍处理,可以保证粉土坡面既具有一定防护强度,又能够保证高羊茅正常生长。粉土经微生物固化表层后不适于披碱草的生长。研究结果表明,微生物固化粉土坡面对草本植物具有一定的适生性;植物种类及固化层强度是影响出苗率和出苗速率指数的重要因素。将微生物坡面防护与植物防护相结合的粉土坡面防护技术有良好的发展潜力。     

微生物固化垃圾焚烧灰渣强度试验

垃圾焚烧灰渣(底渣和飞灰)是生活垃圾焚烧发电后的残余固体废弃物,对其进行固化处理和资源化利用是减少该类固体废弃物占用填埋场资源的重要途径。笔者利用微生物诱导碳酸钙沉积固化细粒底渣和飞灰,通过微生物注浆试验研究菌液浓度、胶结液浓度和处理轮数对垃圾焚烧灰渣胶结CaCO3生成量及强度的影响。结果表明,底渣和飞灰都具有一定的水硬性,其水硬固化体的无侧限抗压强度分别为174.46和381.73 kPa。底渣经微生物注浆处理2~10轮后的无侧限抗压强度较水硬固化体分别提高了35.8%~120.0%,飞灰经微生物注浆处理2~10轮后的无侧限抗压强度较水硬固化体则分别提高了9.5%~48.8%。随胶结溶液浓度的增大,微生物固化底渣和飞灰中的CaCO3生成量和无侧限抗压强度提高,但试样的可注性降低。稀释比1∶50、菌液比1∶100的菌液更利于底渣和飞灰胶结强度的提高,未稀释菌液固化效果差。与微生物固化天然砂土和粉土相比,微生物固化底渣和飞灰的无侧限抗压强度随CaCO3含量增加的增幅较缓,微生物固化垃圾焚烧灰渣的胶结效率略低。试验结果证明,微生物固化能有效改善垃圾焚烧灰渣强度的特性,微生物诱导碳酸钙沉积技术在垃圾焚烧灰渣固化处理方面具有一定的发展潜力。     

“弄海妹”的追求

1994年4月下旬,位于山东半岛的胶南市红石崖镇引进的“加拿大扇贝”育苗获得成功,在成功的背后,凝聚着一位年轻姑娘辛勤的汗水和无比的艰辛。她就是红石崖镇水产养殖公司育苗场副场长、青年技术员,年仅24岁的共产党员——管美艳。 1987年管美艳高中毕业后就业于红石崖镇水产养殖公司。这个在海边土生土长的姑娘以她对大海特有的灵性被公司领导看中,当年就选派她到中科院青岛海洋研究所进行水产养殖方面的技术培训,并送她到省技术推广站、青岛海洋大学等参加学习。她阅读了大量的水产养殖方面的书丰富了自己的知识,打下了坚实的基础。从1987年到199年的三年间,她在中科院海洋研究所的技术人员的帮助下,在养殖公司的育     

MICP固化粉土细菌的分布和固定规律研究

采用一维注浆方式对50 cm长柱状粉土试样进行微生物固化试验,通过测定孔隙液中细菌数量、NH+4浓度和pH、及固化土体中的胶结CaCO_3生成量等参量,分析注浆菌液配比和胶结液浓度对细菌与反应产物沿程分布特性的影响。结果表明,当注入浓度为1.223×108 CFU/mL的原菌液时,固定菌与游离菌沿柱状试样渗流方向沿程衰减显著,细菌主要分布于注浆端25 cm以内,提高胶结液浓度对试样碳酸钙生成量的影响主要集中在注浆端5 cm以内区域。当注入用营养液稀释的菌液(浓度8.20×106 CFU/mL)或用营养液稀释的上清液(浓度1.80×106 CFU/mL)时,孔隙液中细菌能快速繁殖增长且分布较为均匀,吸附菌和被拦截的游离菌共同组成固定菌,对土中碳酸钙的生成量产生影响,胶结液浓度的变化对碳酸钙生成量的影响较小。研究结果表明,微生物注浆加固粉土的均匀性主要受固定菌分布的均匀性控制,将菌液或上清液稀释后注入粉土能够使固定菌沿程分布均匀,可较好地改善固化土体均匀性。