U形渠道量水槽的筛选研究

U形渠道抛物线形无喉段量水槽、直壁式量水槽、圆底形量水槽具有与U形渠道自然衔接,不抬高底坎,过泥沙能力较强,工程量较小,量水精度较高的优点,是U形渠道量水的优化选择,对这3种量水槽在不同尺寸、底坡和糙率条件下的U形渠道的适应性、壅水高度、工程量及其量水精度等技术性能进行系统分析,表明抛物线形无喉段量水槽的适用面广、工程量小、壅水高度较低,量水精度与其它两种量水槽的量水精度相当,是一种高性能的多泥沙U形渠道量水装置。     

U形渠道圆头量水柱测流影响因素试验及模拟

为研究U形渠道圆头量水柱的测流规律及影响因素,基于绕流理论和RNG k-?湍流模型,对18种体型圆头量水柱5种工况下的水力性能进行全流场数值计算,获得了时均流场、断面流速分布及柱后水流流态,并与实测值进行对比。同时,通过模型试验与数值仿真研究了V形尾翼对测流的影响。结果表明：水力参数的实测值与模拟值具有较好的一致性,渠道底坡为1/1 000,流量为45.01 L/s,收缩比及长宽比分别为0.50和2时,驻点处横断面最大流速模拟值与实测值相对误差为1.51%,水深15 cm位置剖面最大流速模拟值与实测值相对误差为0.45%。适宜长宽比的V形尾翼可以有效改善过槽水流：当收缩比为0.50～0.75时,建议长宽比为3/2～2;当收缩比＜0.50时,长宽比应相应增大,但不宜＞5/2。通过回归分析得到的圆头量水柱流量计算公式,在收缩比为0.63时最大测流误差为4.95%,平均误差仅为0.10%,该研究为圆头量水柱在中国北方灌区末级渠系的进一步应用提供参考。     

U形渠道抛物线形移动式量水堰板研究

该文提出了U形渠道抛物线形移动式量水堰板，研究量水堰板的壅水高度、临界淹没度、喉口水深-流量关系与渠道断面、比降和喉口收缩比的关系，给出了喉口收缩比范围和流量系数计算公式，分析了其测流误差。研究表明：U形渠道抛物线形移动式量水堰板，量水精度较高，结构简单, 造价低，使用方便，可用于各种小U形灌排渠道的移动式测流。     

U形渠道量水槽的性能分析与筛选研究

U形渠道抛物线形喉口式量水槽、直壁式量水槽、长喉道圆底形量水槽具有与U形渠道自然衔接,无底坎,不淤堵的优点,适合在多泥沙U形渠道中应用,该文采用模拟方法,系统分析了这3种量水槽在不同尺寸、底坡和糙率条件下的U形渠道的适应性、壅水高度、工程量及其量水精度等技术指标,结果表明：抛物线形喉口式量水槽的适用面广、工程量小、壅水高度较低,量水精度与其它两种量水槽的量水精度相当, 能满足灌溉测流要求。因此,在多泥沙U形渠道测流时应优先选择抛物线形喉口式量水槽。     

U形渠道正常水深的直接水力计算公式

针对水力性能优良的U形渠道,依据明渠均匀流基本原理,以过水断面水深恰好等于U形底弧弓高时断面过流量作为分界流量Qb,引入断面特征参数和无量纲相对正常水深,采用麦考特优化法,以离差平方和最小为目标,利用SAS软件编程,通过最优化拟合建立了U形渠道正常水深直接水力计算公式。通过误差分析表明,所建公式在渠道过流量Q小于分界流量Qb时,计算相对误差绝对值均小于0.44%;渠道过流量Q大于分界流量Qb时,计算相对误差绝对值均不超过1%,可见公式具有较高的精度,且物理概念清晰、计算方便快捷;该公式不仅可用于解决宽浅式渠道正常水深水力计算,也适用于窄深式渠道正常水深的水力计算,具有较强的通用性,可为渠道工程设计和运行管理提供理论依据和有益参考。     

大型U形混凝土衬砌渠道季节性冻融水热耦合模型研究

依据温度梯度理论,论述了大型U形混凝土衬砌渠道冻胀机理;运用原型观测成果,建立了大型U形混凝土衬砌渠道季节性冻融水热耦合二维模型,采用混合型Richards方程对冻结过程中渠基非饱和土壤水分运移进行了模拟;并用冻结水分运移量、气温和冻深观测值分别建立了冻深、冻胀预测模型.经检验:模拟曲线和预测曲线与原型观测曲线基本吻合.该研究为大型U形混凝土衬砌渠道设计、推广应用提供了理论依据.     

三角槽测流方法及流量计算研究

三角槽测流方法及流量计算研究刘静，杨胜利（内蒙古林学院，呼和浩特０１００１９）李健，李国萍（内蒙古水利科学研究所）在水土保持科学研究工作中，为了弄清某一流域水土流失规律或流域治理前后水沙变化情况，常常要进行小区域径流量测量。目前的测量方法大多采用薄壁...     

机翼形量水槽的试验研究

渠道量水设施对灌区节水、实现水资源高效可持续利用具有重要意义,研究具有结构简单、水头损失小、量水精度较高、流量计算公式简明的渠道量水设备,是灌区迫切需要的灌溉管理应用技术之一。该文提出了一种仿真机翼形状的渠道量水设施,在U形渠道中通过12种量水槽收缩比进行了系统的组合试验,试验结果表明：该量水槽过流顺畅,水头损失小,试验数据资料表现出极好的相关性,相关系数为R²=0.9988。应用量纲分析法建立的流量公式具有量纲和谐性,拟合的具有指数形式的流量计算公式简明实用,流量计算平均误差小于3%,临界淹没度可达0.92。     

三板拼接式小型U形混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学模型

研究土体冻胀对渠道混凝土衬砌结构的影响,对于保障季节性冻土地区渠道输水效率具有重要意义。以三板拼接式小型U形渠道混凝土衬砌结构为对象,研究其在冻胀作用下的受力状态。依据叠加原理将冻胀视为重力、切向冻结力、法向冻结力及法向冻胀力的共同作用,利用结构整体及局部的平衡关系,根据渠道的结构型式、破坏特征及原型观测结果,建立了衬砌结构的冻胀破坏力学模型,给出了便于设计应用的计算公式。对野外观测中的某渠道各部位内力计算结果表明,三板拼接式小型U形渠道混凝土衬砌结构以压弯为主,与实际破坏特征相吻合。刚性接缝处承受较大的轴力和剪力,是结构受力的薄弱位置。为减轻冻胀破坏程度,进一步建议衬砌板直线段倾角α在[22,26]度间取值,坡板弧段圆心角θ略大于U形渠底圆心半角,法向冻结力的合力作用点为从渠顶沿直线段向下2/3处。研究结果可以为季冻区三拼式小型U形混凝土衬砌渠道的设计提供参考依据。     

泵站流速仪测流精度的研究

根据理论分析和泵站现场采用流速仪测流的数据,分析了产生误差的原因,阐述了提高流速仪测流精度的措施。     

用基于人工神经网络的数据融合法测量水流泥沙含量

在采用电容传感器测量泥沙含量的过程中，电容传感器的输出值受环境温度的影响较大，为消除温度对测量数据的影响，提出了采用人工神经网络法对传感器进行数据融合处理的方法，该方法以传感器的泥沙含量值与温度值作为网络的输入，通过对网络的训练达到消除非目标参量——温度的影响。试验结果表明该方法收敛速度快，输出稳定性可显著提高，能够有效地消除温度带来的影响。     

有流量资料地区历史洪量估算的新方法探讨

有流量地区历史洪量，由于同期洪水资料的缺乏，采用单一峰量关系进行相关计算成为必然。以往的峰量序列选择有同序列，同场次，年最大值三种方法，文章结合实际算例详细介绍了新的方法－峰量比组相关法，使历史洪量的推求趋于合理。     

cDNA微阵列的标准化方法研究

针对目前通用的cDNA微阵列数据的标准化处理方法(常称为对数比转换法)中存在的缺陷，提出了一种新的cDNA微阵列数据标准化方法－非转换法。该方法利用Huber等(2003)提出的芯片数据分析模型，在对芯片背景进行校正后，根据最小二乘估计原理，通过迭代的方式直接对样品中的基因转录水平进行估计，从而达到数据标准化的目的。利用计算机模拟，比较了在各种条件下(不同的芯片内探针重复数、不同的背景变异程度、不同的差异表达基因上下调比例等)该方法与对数比转换法的优劣。结果表明，在所有条件下，非转换法都优于对数比转化法，由非转换法得到的估计值的相对偏差都在5％以下，而由对数比转化法得到的估计值的相对偏差都在20％以上，而且对数比转化法对背景变异和差异表达基因上下调比例更敏感，随着背景变异程度的增大和差异表达基因上下调比例不对称性的提高，其估计值的偏差急剧上升，而非转换法则基本不受影响。因而非转换法可以作为cDNA微阵列数据标准化的一种替代方法。     

一种基于特征曲线的自动土壤水分观测数据异常值检测方法

以土壤水分时间序列特征提取和形态匹配为基本操作,提出了一种基于特征曲线的自动土壤水分观测数据异常值检测新方法。首先确定检测序列X和模板序列Y的长度和范围,利用经验模态分解（EMD）方法对序列X和Y进行分解,分别获得特征重构序列C和序列Q,然后利用动态时间归整（DTW）算法对重构序列做匹配对齐操作,分别形成序列C'和Q',通过序列C'和Q'计算获得变异序列D',并将序列D'中变异系数超过门限值threshold的异常元素或异常片段标记出来,最终实现检测序列X中异常点的定位。运行实例表明：（1）检测方法无需引入土壤物理常数和气象条件等外在影响因素,避免了土壤水分计算过程中加入高低阈值、变化率阈值等相关参数。（2）方法使用同一站点相同深度的土壤水分连续数据,无需多站数据对比,且对于检测序列X和模板序列Y没有严格的长度一致性要求,因而计算更加灵活,适用性较强。（3）方法流程清晰,输入和输出对象简单明确,较为适合进行计算机编程开发和业务化运行部署。     

宁夏酿酒葡萄生育期气象条件及管理措施综述

根据宁夏及西北其它酿酒葡萄种植区酿酒葡萄种植气象条件的相关研究成果,结合宁夏青铜峡、永宁以及芦花台赤霞珠生育期观测数据、宁夏气候特点以及宁夏玉泉营和贺兰山东麓广夏酿酒葡萄种植基地栽培管理经验,总结了宁夏酿酒葡萄各生育阶段的适宜气象条件、不适气象条件对酿酒葡萄生长的影响以及有效降低不利影响的实用栽培措施。本文研究结果已应用于宁夏农用天气预报业务中,为宁夏酿酒葡萄的科学种植、管理和酿酒葡萄农业气象服务提供了依据。     

Mixed Tracer Injection Method to Measure Reaeration Coefficients in Small Streams

Reaeration coefficient (k), the rate of oxygen exchange between the atmosphere and water surface, is an important parameter for understanding water quality impairment and stream metabolism. We modified the propane injection method to measure gas exchange coefficients and evaluated its application for small streams. The tracer solution was prepared by solubilizing propane directly in a conservative solute solution, and it was injected as a constant-rate injection, a single slug, or an extended slug. Water samples were taken at four to five sampling stations along the study reach at the tracer concentration peak, and propane and conductivity were measured. The propane exchange rate (k _propane) was calculated using the regression method with the propane/conductivity ratio against solute travel time (in hours). The mixed tracer injection method was conducted in four streams, and all k _propane measurements (n?=?8) were statistically significant (p?<?0.05). The short-duration constant rate injection and extended slug injection provided k _propane estimates with higher r ² than the single slug injection. The k ₂₀ measured with propane injection ranged from 5.4 to 40.0?day^?1, and they were significantly correlated with empirically estimated k. The mixed tracer injection method with propane could potentially reduce field time, crew demands, and field equipment; thus, it would potentially lower the overall cost of gas exchange coefficient measurements and be an effective method in small, remote streams.     

山洪截流沟过水断面的分段法设计探讨

详细分析了影响截留泡过水断面的主要因素,提出了采用分段法设计断面的原理及方法。这种新的设计方法,不仅考虑到了暴雨强度和集雨面积,还考虑了过水断面的流量变化和抗冲能力,设计出的断面将沿流向随集雨面积的增加而增大,改变了过去断面首届宽度一致的不合理开挖状况,既保持了我流沟的原有功能,又可使过水断面不冲不淤,还具有开挖量小、占地少的优点。因此,采用分段法设计截流泡过水断面是可行的,有一定实用推广价值。     

水文模拟中壤中流计算方法的研究

将水资源-生态环境-社会经济复合系统作为研究对象.探讨了水资源开发利用与生态环境之间的耦合关系,提出了水资源可持续利用是促进水资源开发与生态环境协调发展的有效措施.根据水资源可持续利用的量度需求,将水资源可持续利用指标体系分成3个层次,分别为目标层、准则层和指标层.确定了评价指标体系建立原则,采用频率统计法、理论分析法和专家咨询法设置、筛选指标,使指标的配置更加合理;采用专家咨询法和改进层次分析法相结合的方法确定指标权重,降低了主观性偏差,为后续评价奠定了基础.对各指标权重值进行综合分析发现,水资源本身的属性是衡量岩溶水资源可持续利用程度的最重要方面,脆弱的生态环境对水资源可持续利用程度具有重要的影响.     

半干旱退化山区侵蚀沟及坡面植被多样性研究

黄土高原半干旱退化山区,由于长期的乱垦滥伐,过度放牧,造成水土流失严重,自然植被退化。随着退耕还林草工程和自治区人民政府全区范围内禁牧政策的实施,经过人工坡地改造工程,该区自然植被得到了一定的恢复。研究结果表明:退耕还林、还草、全面封育、土地利用方式的改变加快了示范区生物多样性的演替,群落物种得以生长、生存,物种的多样性增加,群落的相对稳定性提高     

An Easy Method to Measure Total Particulate Hg in Water Without Chemical Digestion

Particle transport often plays an important role in trace metal cycling in aquatic systems. In this study, we propose a simple method to estimate total particulate Hg in water using combustion as a treatment prior to analysis as opposed to conventional chemical digestion. We also present a field validation of this method in a stream. We sampled water from a stream 24 and 48 h after a heavy storm to obtain two sets of water samples with contrasting particulate Hg levels. Measurements of particulate and dissolved Hg using our new direct combustion method compared favorably with those of total Hg in unfiltered samples (112 ± 15 %). U.S. E.P.A. standard method 1631 gave similar dissolved Hg levels but different particulate Hg levels (calculated as the difference between total and dissolved Hg concentrations) than those obtained with our new method. We suggest that this discrepancy is explained by the propagation of errors resulting from the several calculation steps used in the standard method. Our new method gives reliable results, without labor intensive and costly chemical digestion and analysis of filters.