田面微地形对滴灌灌水均匀性的影响

首先分析了田面微地形对滴头实际工作压力的影响,田面越不平整,滴头实际工作压力与设计工作压力的差值越大,当田面局部高差大于滴头设计工作压力时,滴头流量等于零;然后提出了田面微地形产生的流量偏差率公式,并用泰勒级数展开;最后利用描述统计方法和独立样本T-检验的方法对余项进行分析,置信度为99%的余项取值区间为0.001￣0.002,说明余项能够被忽略,田面微地形产生的流量偏差率公式可以用简单的形式来表示。     

微灌灌水器设计工作水头优选的研究

微灌系统灌水器的工作水头与灌水均匀度的关系并非是“灌水器的工作水头越高,则微灌系统的灌水均匀度越高”,而是与所选灌水器的流态指数及管道的流量指数有关。本文根据灌水器工作水头与灌水均匀度的关系,以支管单元单位面积年费用最小为目标函数,以田间管网允许水头偏差及其在支、毛管上的最优分配比为约束,建立了经济上最优的灌水器设计工作水头模型,并以此为依据确定出经济合理的支、毛管管径。     

微灌灌水器设计工作水头优选的研究

微灌系统灌水器的工作水头与灌水的水均匀度的关系并非是“灌水器的工作水头越高，则微灌系统的灌水均匀度越高”而是与所选灌水器的流态指数及管道的流量指数有关。本文根据灌水器工作水头与灌水均匀度的关系，以支管产面积所费用最小为目标函数，以田间管网允许水头偏差及其在支，毛管上的最优分配比为约束，建立了经济上最优的灌水器设计工作水头模型，并以此为依据确定出经济合理的支，毛管管径。     

机采棉滴灌带布置方式的选择

[目的]研究在机采棉种植模式下不同滴灌布的布置方式,对棉花生长的影响.[方法]采用大田试验法,分别选取3个灌水小区,以机采棉种植模式下滴灌系统中的滴头作为研究对象,各灌水小区内布设相同滴头设计流量下的两种不同滴灌布置方式.滴头设计流量分别为1.8、2.6和3.0 L/h;支管管径分别为75和90 mm,3种滴灌带的管径均为16 mm,滴头距均为30 cm.从毛管进口处开始依次为A、B、C、D、E分别计算出5点处的毛管水头,计算出管道系统压力,从而筛选出最适合机采棉种植模式下的最佳滴灌带布置方式.[结果]不同滴头设计流量和不同滴灌带布置方式下,毛管上的工作水头和系统工作压力存在明显差异.认为在设计条件下最佳模式应为1膜2管布置方式,滴头流量为2.6 L/h.[结论]在此种布置方式下棉花对水分的利用率达到最高,可以起到节水、增产的效果.     

微灌灌水小区水力算法改进及算例分析

改进一种对由支、毛管均为顺逆坡铺设时所构成的灌水小区的水力计算详算法。该法将用于一条毛管水力计算的详算法扩至整个灌水小区,将一条毛管在支管上双向布置位置选择扩至小区内均为顺、逆坡布置的支管和所有毛管,通过计算机快速求出各管段、各孔口的压力、流量值。通过实例计算表明,灌水小区内灌水器流量的平均值等于灌水器设计流量,满足规范规定的设计要求。同时,该计算方法可为微灌灌水小区压力、流量的确定和设置压力（流量）控制（调节）设备提供理论设计参数依据。     

滴灌条件下水溶性肥料对灌水器堵塞影响

为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞情况的影响,采用正交试验筛选出抗堵塞的最佳灌溉模式。结果表明,肥液浓度越大,滴头和过滤器越易发生堵塞;滴头流量越大,相对流量也越大,大流量滴头相对不易发生堵塞;相对流量随着滴头工作压力的增大呈现先增后减趋势,工作压力过大也会引起滴头堵塞,农业灌溉过程中应选取适宜的滴头工作压力;叠片式过滤器比网式过滤器过滤效果更好;压力补偿式滴头抗堵塞性能优于八孔流量可调式滴头。最佳灌溉模式为:水溶性肥料稀释比例为1∶200,滴头工作压力为0.1 MPa,滴头为流量4 L/h的压力补偿式滴头。     

滴头流量和间距的优化选择

探讨了滴灌滴头流量、间距的选择,研究了滴头流量、间距与土壤湿润比、一次灌水时间、轮灌组数、小区设计流量及管网设计流量、田间灌水量的关系.结果表明,滴头流量首先应满足湿润比的要求,在满足湿润比的前提下,尽量选择小流量滴头;滴头间距不应大于理想滴头间距,在满足理想滴头间距的条件下,尽量选择大间距,并通过调整滴头间距取得合理的轮灌工作制度.     

微灌系统毛管分组调压设计方法的研究

本文以微灌系统田间管网的水力计算原理和设计方法为基础，对微灌系统毛管分组调压设计方法进行了详尽的分析和探讨。分析了在毛管分组调压设计中，因调压管长度偏差引起的毛管进口水头的变化及其对支管单元灌水均匀度的影响。通过计算机的数值模拟，对两例采用毛管分组调压方法设计的微灌工程进行了分析，结果表明：毛管分组调压设计，调压管长度偏差所引起的毛管进口水头偏差，对微灌系统灌水均匀度的影响之大，在工程设计中绝不能忽略；最后，对毛管分组调压设计方法进行了探讨。     

不同类型灌水器滴头对沼液抗堵塞性能的影响

为了研究不同类型灌水器滴头对不同水肥配比沼液的抗堵塞性能,获得适用于沼液滴灌施肥的滴头,选取2种片式滴头、2种圆柱滴头和1种片式补偿滴头共5种滴头,设计了2种沼液配比进行周期性间歇灌水试验,比较了不同滴头的抗堵塞能力。结果表明,沼液水肥配比越大,滴头越容易发生堵塞;滴头流量相同时,片式滴头抗堵塞性优于圆柱滴头和片式补偿滴头;滴头类型相同时,额定流量越大,抗堵塞性越好;堵塞进程较为均匀,堵塞发生从毛管尾端开始;堵塞类型以物理和生物结合的复合性堵塞为主。根据试验结果,建议沼液施肥时,最优灌溉模式为：水肥配比选择1∶3,灌水压力选择80 kPa,滴头选择3 L·h^-1的片式滴头;单级120目过滤器过滤效果有限,可以考虑增加多级过滤。     

专利信息

塑料微灌薄膜以往的地膜覆盖技术,在其使用期有阻隔灌水、追肥、施农药的缺陷。为此,在农用薄膜上热合微灌毛管、微管滴头或微喷喷头成为一体,形成作物保护与微灌系统。将其覆在田垄上或搭设在大棚上,薄膜上的毛管接通供水支管即可均匀灌水、追肥、施农药。其亩、次、小时灌水量为2.7—21米~3;工作压力0.1—2公斤/厘米~1;并有减少蒸发、增温、植保等作用。适用于农田菜地,也可改造盐碱地和沙地,是节水、节能灌溉的好形式。     

微灌系统经济管径选择方法的探索

抓住影响滴灌系统造价的主要管材费用、电费两项因素,通过年值法试算系统费用,获得经济管径,为精确确定微灌系统经济管径的选取提供可行的方法。     

基于不确定利率及土地发展权的农用土地征地补偿方案

本文以农用土地年收益现金流为基础,加入利率的不确定性和土地发展权的影响,构造以实际补偿和期望补偿为变量的效用函数作为确定征地的货币补偿金额的工具。得出当前利率下农用土地年收益的折现估计值为年平均收益22倍的结论,而维持农民生活水平不变的补偿费用应在年平均收益30倍以上。现行法律规定的最高30倍的补偿标准偏低,建议参照项目预算的净现值方法计算,适当提高补偿标准。     

地下水源热泵不同运行方式对含水层参数影响分析

通过案例计算,分别对地下水源热泵采用定流量和定压差2种运行方式对含水层参数变化特性的影响进行研究.研究结果表明,与地下水源热泵采用定流量运行方式相比,采用定压差运行方式时含水层孔隙率和渗透系数平均增大率分别为0.45%和2.07%,采用定压差运行方式对含水层参数变化特性的影响程度大于定流量运行方式.对于完整井,增大取水井井径和含水层厚度会使2种运行方式对含水层参数变化特性的影响减弱.     

基于可见光波段的无人机超低空遥感图像处理

【目的】探讨低成本的可见光超低空农业遥感平台提取与分析农情信息的可行性,为农用无人机精准施药与农情监测提供技术支持。【方法】以仅包含红光、蓝光和绿光的超低空可见光农田遥感图像为研究对象:首先利用张氏校正法获取相机的畸变矩阵,并校正图像;然后提取与分析图像的可见光植被指数;最后通过分析超低空可见光农田图像中植被与非植被的光谱特性,对可见光超低空遥感图像进行植被信息提取。【结果】获得的农田植被提取图像很好地区分了植被与非植被。【结论】基于可见光的超低空遥感农业信息获取系统应用具有可行性,可为构造低成本的可见光低空遥感监测系统提供参考。     

微灌系统中变孔径多孔管道的压力分区设计法

变孔径多孔管道是微灌系统中常用的一种灌水管道。本文提出了这种管道的压力分区设计法,它是根据能坡线方程和灌水均匀度的要求,在压力变化较大的多孔管道上划分若干个压力区段,每一区段采用一种孔径,从而提高了灌水均匀度。试验结果表明这种设计方法能够达到要求的灌水均匀度,可以在微灌系统的设计实践中推广应用。     

河西走廊东部地面温度的变化特征及影响因子分析

利用河西走廊东部4个气象站近50 a地面0 cm温度及年气温、蒸发、降水、相对湿度和风速等观测资料,运用线性趋势系数法系统分析了河西走廊东部近50 a地面温度的空间分布、时间变化趋势及极值变化等特征,采用多元线性回归中的标准化回归系数分析了影响地面温度的气象因子。结果表明：受天气系统、地形地貌以及海拔高度等影响,河西走廊东部地面温度低海拔平原区大于高海拔山区。各地年、年代地面温度呈很显著上升趋势,年地面温度的时间序列存在着6～9 a的准周期变化;月地面温度变化比较一致;各地各季节地面温度也呈上升趋势,春、夏季上升率大于秋、冬季;各地年极端最高和最低地面温度也均呈上升趋势,极端最低地面温度的上升率大于极端最高地面温度的上升率,因此冬季增温对年地面温度升高贡献大于夏季。河西走廊东部地面温度的主要影响因子是最低气温和平均气温,其次是降水、平均风速和相对湿度,最高气温的影响较弱,蒸发的影响最弱。地面温度与平均、最高、最低气温呈正相关,与降水、相对湿度以及平均风速呈负相关,与蒸发无相关性。影响各地地面温度的主要因子有所不同。     

福建省耕地土壤pH空间分布及影响因素分析

为研究福建省耕地土壤酸化防控、耕地质量和产能提升的科学途径,以福建省耕地土壤为研究对象,采用地统计学与ArcGIS并结合随机森林模型,对福建省4 261个耕地表层土壤调查样点数据进行分析,探究福建省耕地土壤pH空间分布特征及主要驱动因子。结果表明,福建省耕地土壤pH自东南沿海至内陆山地地区呈逐渐降低趋势：全省耕地土壤pH为3.00～9.62,平均值为5.35,变异系数为14.95%,69.3%的耕地土壤pH小于5.5;南平市（5.09）、三明市（5.16）、龙岩市（5.21）、宁德市（5.22）及漳州市（5.42）70%以上的耕地土壤pH<5.5;而厦门市（5.58）、泉州市（5.90）、福州市（5.62）及莆田市（5.96）50%以上耕地土壤pH>5.5。海拔、降雨量、土壤有机质、土壤质地、土壤类型和作物类型显著影响土壤pH,土壤pH与海拔、降雨量和有机质呈显著负相关关系。砂土土壤pH为5.38,显著高于壤土（5.20）和粘土（5.14）;滨海盐土土壤pH为6.36,显著高于潮土、水稻土、砖红壤、紫色土、黄壤和红壤;黄壤和红壤土壤pH显著低于潮土和水稻土,潮土和水稻土土壤...     

Evaluations of emitter clogging in drip irrigation by two-phase flow simulations and laboratory experiments

Emitter clogging will affect greatly the irrigation efficiency and the running cost of a drip irrigation system. If there is an effective method to predict the emitter clogging, the lost will be reduced to a minimum. A solid–liquid two-phase turbulent model describing the flow within drip emitters was studied. Then, the moving trace and depositing feature of suspending solids in emitter channels were obtained by computational fluid dynamics (CFD) based on the turbulent model established, which provided some visual and direct evidences for predicting the clogging performance of drip emitters. The three types of emitters with novel channel form, including eddy drip-arrows, pre-depositing drippers and round-flow drip-tapes, developed by us were used in this study. The simulation results showed that the solids moved along a helical path in the eddy drip-arrow, but no obvious deposition existed in its interior channel. In the pre-depositing dripper, some solids concentrated in the parts of “depositing pones”. In the round-flow drip-tape, a small number of solids adhered to the out-edges of every channel corner, which was a potential factor for the occurrence of emitter clogging. To verify the predictions from the CFD simulations, series of “short-cycle” clogging tests for the three emitters were conducted in laboratory. The statistical data of discharge variation caused by emitter clogging were in good agreement with the two-phase flow CFD simulations.