圆形断面临界水深新近似计算式

针对目前圆形断面临界水深普遍采用的试算法、图表法存在计算误差大、适用范围小的缺点,提出一种新的近似计算公式。通过对圆形断面临界流公式的数学变换,得到其临界水深的数学模型,并采用最小二乘法进行编程计算,得到了一种求解圆形断面临界水深的新近似直接计算公式。实例计算及误差分析表明,在工程实用范围内该公式最大相对误差小于1%。与现有圆形断面临界水深的计算公式比较,该计算公式计算便捷且适用范围广,可供工程实际参考应用。     

抛物线形渠道收缩水深简捷计算公式

根据抛物线形渠道收缩水深的基本方程,经数学变换得到计算收缩水深的迭代公式,并结合收缩水深水力特点证明了该迭代式的收敛性;应用四种方法求得五个初值,运用迭代公式分别进行迭代计算,在误差分析基础上得出最简公式.在工程实用范围内,其最大误差小于0.48%,满足精度要求;该公式简捷、准确、适用范围广,而且克服了以往查图查表及试算迭代法的缺点.     

银川平原湖泊湿地不同水深梯度下芦苇种群生长特征

银川平原湖泊湿地芦苇种群发挥着重要的生态功能。以银川平原湖泊湿地芦苇(Phragmites australis)为研究对象,设置了4个水深梯度,即Ⅰ(0~5 cm)、Ⅱ(5~25 cm)、Ⅲ(25~50 cm)、Ⅳ(50 cmⅣ150 cm),通过野外调查采样、实验室分析,探讨芦苇种群生物量、株高的动态变化规律及其对不同水深环境的响应,分析不同水深梯度株高与生物量的协同适应能力。结果表明:水深对生物量、株高的影响极显著(P0.01),生物量随着水深的增加呈现波动增加趋势,株高对水深增加的响应为非线性正相关;不同水深梯度对生物量、株高的累积速率表现出不同的极显著差异(P0.01)。各水深梯度生物量累积在时间序列上为单峰形曲线,株高变化规律为先单调上升后维持不变。水越深生长速率越快,生物量和株高的累积效应越明显;芦苇种群对水深梯度变化的生态适应能力并非线性,水深过高(50 cmⅣ150 cm)或过低(0~5 cm)对芦苇生长都有一定的抑制作用,适宜水深(5~50cm)株高与生物量的耦合程度高,芦苇长势良好。该研究为确定芦苇生长最佳水深阈值区间和有序推进银川平原湖泊湿地生态恢复工程提供了科学依据。     

两种沉水植物在不同水深和生长时期对入侵植物的响应

为研究沉水植物在不同水深和生长时期对不同种类入侵植物的响应,选取2种湿地入侵植物凤眼莲Eichhornia crassipes、水盾草Cabomba caroliniana和2种常见本地沉水植物黑藻Hydrillaverticillata、菹草Potamogeton crispus为研究对象,通过模拟试验探究在不同水深（0.2、0.4 m）和生长时期（生长初期和生长旺期）的本地沉水植物对2种入侵植物的响应。结果显示,当水深为0.4 m时更有利于黑藻的生长,并可削弱入侵植物对黑藻生长的消极作用,而水深对菹草的生长无显著影响;入侵植物种类对本地沉水植物的生长无显著影响,但影响方式却存在差异,其中水盾草倾向于直接抑制本地沉水植物的生长,而凤眼莲可以通过降低水体透明度以及总磷含量进而间接抑制本地沉水植物的生长。此外,外来植物在本地沉水植物生长初期入侵对本地沉水植物产生的消极影响较生长旺期入侵时更显著。表明凤眼莲及水盾草入侵对本地沉水植物生长的影响机制存在差异,本地沉水植物在适宜水深和生长旺期对2种入侵植物具有更强的抵抗能力。     

渠道渐变体土方计算的精确公式

渐变体作为衔接不同断面形式的过渡段,被广泛地用于输水建筑物工程中,但其土方计算目前没有统一科学的计算方法.为此,本文列出了工程中常见的几种渐变段形式,并通过对断面函数数学特性进行分析,得妹到了常见渐变体任一断面面积函教为二次抛物线.因此,可通过起始断面面积,终止断面面积和中断面面积唯一确定任一断面面积函数,并将该函数沿渐变体长度方向积分,推导出渐变段土方计算的精确、通用计算公式.计算实例表明计算过程简单、误差小,概念清晰,可供设计人员参考.     

模袋混凝土复合断面衬砌渠道糙率系数原型观测试验研究

为了确定模袋混凝土护坡、砂砾石护底的复合断面衬砌渠道的糙率系数，本文在内蒙河套灌区什巴分干渠（0+200~2+216）和建设二分干渠（1+910~3+040）开展了模袋混凝土复合断面衬砌渠道的原型观测试验研究，得出了不同水深和流量条件下的渠道糙率系数，并建立了渠道观测断面水力测量误差与糙率系数计算误差之间的函数关系，计算分析了什巴分干渠和建设二分干渠糙率系数观测试验的测定误差。试验得出：什巴分干渠原型观测的糙率系数最小值为0.025 1，最大值为0.026 7，平均值为0.025 9；建设二分干渠原型观测的糙率系数最小值为0.0264，最大值为0.0279，平均值为0.0272；什巴分干渠原型观测的糙率系数测定最大误差为5.037%，建设二分干渠原型观测的糙率系数测定最大误差为4.305%。模袋混凝土复合断面衬砌渠道糙率系数范围为0.0251～0.0279，平均值为0.0265，原型观测糙率系数测定的最大误差为5.037%。     

沟灌土壤入渗参数和糙率估算及灌水技术要素组合研究

以SIPAR_ID模型为基础,利用水流推进资料估算了大田沟灌土壤入渗参数和糙率值,克服了以往采用水量平衡模型估算土壤入渗参数和糙率值时一些不合理的假设条件,且工作量大的缺点。用估算结果模拟了沟灌水流推进过程以及沟首水深数据,结果表明各试验点水流推进过程误差绝对值的均值分别为4.06%、4.57%和4.47%,沟首水深误差绝对值的均值分别为8.07%、10.26%和8.49%,说明采用SIPAR ID模型估算土壤入渗参数和糙率值是可行的,具有高的估算精度。根据估算的土壤入渗参数和糙率值,采用WinSRFR模型模拟了研究区域各试验点的沟灌灌水质量,提出了各试验点理论需水量分别为60 mm、80 mm和100 mm条件下合理的沟灌灌水技术要素组合,其灌水效率和灌水均匀度均在85%以上,表明可获得高的灌水质量,达到常规沟灌节水的目的。     

基于Access和Visual Basic的渭河关中段水质水量响应关系研究

通过建立的渭河关中段水质水量响应关系程序,对渭河关中段不同代表年丰、平、枯水期水质水量响应关系进行了定量化分析研究。结果表明:现状年丰、平、枯水期化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)浓度在林家村断面至常兴桥断面相对较小,低于地表水环境质量标准Ⅴ类水标准。从兴平断面污染物浓度开始升高,兴平断面至咸阳断面污染物浓度增幅较大,至沙王渡断面污染物浓度开始降低。不同代表年COD和NH3-N浓度变化规律大体相似,无论丰、平、枯水期,同一断面污染物浓度从小到大排序为:P=25%、P=50%、P=75%、P=95%,污染物浓度在丰水期时相对较小,其实是在平水期,枯水期污染物浓度较丰水期和平水期时增幅较大。     

矩形农渠机翼形量水槽水力特性数值模拟

采用VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对矩形农渠中三种不同收缩比的机翼形量水槽进行三维数值模拟,并将渠道下游断面水深、过流流量等数值计算结果与物理模型试验结果进行对比,结果表明,二者吻合得较好,从而证明采用三维CFD数值模型对实体模型内部流场的模拟是可靠的,为今后机翼形量水槽的深入研究和优化设计提供了新的方法和依据。     

40%乙·扑乳油生物测定研究

40%乙·扑乳油3 750～5 250 g/hm<'2>对后茬大豆无药害,大豆生长发育正常,不影响产量.而40%乙·阿胶悬剂对后茬大豆临界药量为3 750 g/hm<'2>,超过此药量对后茬大豆药害严重.     

塔里木河河床渗透系数及其渗漏水量分析

为明晰塔里木河的水文过程,实现水资源的优化配置,采用颗粒分析法,分析塔里木河上中游河床沉积物渗透系数的时空变化特点,并借助达西定律确定了不同来水情景下4个河段的渗漏水量。结果表明:1塔里木河河床沉积物土壤颗粒的粒径0.000 5~0.5 mm,砂类土的比重为83%,因此,Sauerbrei公式用于该河流河道渗透系数的计算。2河床沉积物渗透系数与水温的变化具有一致性,段2、段4、段1和段3的年均渗透系数分别为115.3m·d~(-1)、74.5 m·d~(-1)、71.4 m·d~(-1)、45.2 m·d~(-1),呈逐渐减小趋势。3在12.5%、50%和87.5%的3个来水频率下,河段耗水量、渗漏水量及单位河长渗漏水量均呈现递减趋势;上中游总渗漏水量分别为10.85×108m3、9.94×108m3、9.13×108m3,水量渗漏集中在5—10月。4在同一来水频率下,河段渗漏水量依次为:段1段4段2段3,而单位河长渗漏水量为:段1段4段3段2。验证结果表明,渗漏水量计算结果与定量分离结果误差仅为2%,故渗漏水量及渗透系数计算结果合理。该研究可为实现塔里木河生态引水工程的合理布局和生态保护提供科学依据和技术支撑。     

杀菌剂田间试验防病效果的4种常用计算公式比较分析

田间药效试验是农药登记试验管理中重要的组成部分,其中病害防治效果计算公式的适用性、有效性和精确性,对科学合理评价杀菌剂对病害的田间防治效果至关重要.目前常用的几种计算公式在适用性和计算误差上存在差异,而对于常用公式之间的比较至今尚未见系统的研究报道.本研究通过理论推导、数值模拟等方式比较验证了多个变量不同组合条件下4种...     

深层灌水对冬小麦耗水特性及水分利用效率的影响

以高产中晚熟冬小麦品种良星99为材料,在运城市盐湖区山西水利职业技术学院实训基地进行田间试验,研究了深层灌水对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明:整个生育期,深层灌水处理根区20~160 cm土层土壤水分动态变化比地表灌处理明显;T1(地表灌水)处理总耗水量最大,显著高于T2(湿润层深度为根系60%)、T3(湿润层深度为根系75%)和T4(湿润层深度为根系90%),深层灌水增加了降雨和灌溉水的消耗,降低了土壤贮水的消耗;T2和T3处理间无显著差异,T3在抽穗至灌浆期末、灌浆至成熟期的耗水量和耗水模系数均较大;不同湿润层深度条件下,T1处理水分利用效率和产量最低,随湿润层深度增加,其他处理水分利用效率呈先增加后降低的趋势。湿润层深度为150 mm和188 mm的T2和T3产量、水分利用效率和灌溉水利用效率表现最好,T1处理最低。T3为本试验条件下高产节水的最佳处理。     

塔里木河干流上中游丰枯情景下生态水调控研究

为保护及恢复塔里木河干流受损的天然植被生态系统,利用遥感影像、水文、植被等数据,借助野外监测、地理信息技术与模型模拟相结合的手段,厘定了不同来水频率下河水的损耗量、可调生态水量及生态供水量;结合天然植被的分布特点及需水规律,制定了不同水情条件下的生态水调控方案。结果表明:(1)在10%、25%、50%、75%、90%的来水频率下,生态供水量分别为48.39×10~8m~3、38.05×10~8m~3、27.20×10~8m~3、17.41×10~8m~3和11.93×10~8m~3,对天然植被生态需水量的保障度分别达到217%、171%、122%、78%和53%。(2)在丰水年、平水年、枯水年,设定促进天然植被"恢复"及实现"基本保护"和"重点保护"3个生态目标,以3~5 a为周期、轮灌时段7—9月、持续时间15~20 d的生态水调控方案。具体而言,丰水年在重点保护区、生态敏感区和生态脆弱区实现2~3次的漫溢,平水年在重点保护区(适当情景下涵盖生态敏感区和生态脆弱区)实现1~2次漫溢,枯水年仅通过河损补给重点保护区的生态用水。以上研究可为塔里木河干流水资源的优化配置与天然植被的生态保护及恢复提供重要的科学依据和技术参考。     

近15 a秦岭林区水源涵养量变化特征

秦岭是陕西省乃至全国最主要的水源涵养区之一,也是"南水北调"中线工程的重要水源涵养区。研究秦岭地区水源涵养能力的空间分布,以及随时间的时空演化规律,对于寻找影响水源涵养能力变化的自然因素与人为因素都具有重要意义。在地表能量平衡原理和水均衡原理的基础上,利用2000—2014年降雨量和蒸发量数据对秦岭地区的水源涵养量进行定量评估,探讨近15 a来秦岭水源涵养量的时空演化特征,结果表明:在降雨量和陆地蒸散等多种因素的共同作用下,秦岭地区年水源涵养量在8.22~441.4 mm之间波动,整体呈现出波动增加的趋势,其中2011年最大,为441.4 mm,2002年最小,仅为8.22 mm;年水源涵养量安康市最高,宝鸡市最低;近15 a来,秦岭地区水源涵养能力的结构有所改善,0 mm和0~300 mm所占比例呈下降趋势,占总面积的比例由84.48%下降至76.95%;300~600 mm和600 mm所占比例呈现出波动上升的趋势,占总面积比例由15.52%上升至23.01%。秦岭地区年水源涵养量线性变化趋势以增加为主,增加的面积占总面积近9成,其中微弱增加占主导;增加最显著的地区主要集中在汉江中段。该研究结果可以为秦岭地区水资源保护提供科学的参考。     

宁夏中部干旱带降水渗透深度预测模型研究

为掌握降水在宁夏中部干旱带天然草场土壤中的渗透情况,引入根据土壤含水量增量变化确定渗透深度的方法,并运用回归、逐步回归和相关分析等多种统计手段,建立了不同土壤质地下降水渗透深度预测统计模型。结果表明:(1)运用回归方法建立的渗透深度预测模型(R~2在0.60~0.67)比逐步回归预测模型(R~2在0.49~0.58)显著性好,两种预测模型中降水量或降水日数的回归系数在置信度为0.05水平下均通过显著性检验。(2)通过对两种预测模型预测结果与实测值的相关分析,回归预测结果、逐步回归预测结果和实测值之间的相关系数达0.70以上,特别是两种模型预测结果相关性显著(相关系数0.88~0.93),从模型简单可用的角度考虑,最终选用逐步回归预测模型。(3)兴仁沙壤土条件下预测效果较好(81%~100%的样本相对误差均在30%左右或以下),同心壤土预测效果中等(55%~60%的样本相对误差小于30%),盐池粗砂土条件下效果一般(约50%左右样本相对误差在30%及以下)。(4)同时,文中预测模型试验验证了不同土壤质地对降水渗透深度的影响,当相同的降水过程下,降水渗透深度大小顺序为粗砂土沙壤土壤土。     

Seed germination ecology of creeping mannagrass (Glyceria acutiflora) and response to POST herbicides

Creeping mannagrass is a perennial grass weed widely distributed in China and is becoming increasingly problematic in nurseries and landscapes in some regions. Understanding the germination ecology and response to commonly available POST herbicides of this weed is critical to determining its adaptive capabilities and potential for infestation, and assist in the development of effective control strategies. In the light/dark regime, creeping mannagrass germinated over a wide range of temperatures (15/5 to 30/20°C), with maximum germination at 20/10°C (95%). No seed germinated at 35/25 or 10/0°C. The time required for 50% of maximum germination increased as temperature decreased. Compared with the light/dark conditions, germination was slightly stimulated when seeds were placed in the dark. Creeping mannagrass is moderately tolerant to osmotic and salt stress, which had 53 and 50% germination rates at ?0.6 mPa osmotic potential and 200 mM NaCl concentration, respectively. Seedling emergence of the seeds buried at a depth of 0.5 cm (86%) was higher than those sowing on the soil surface (17%), but declined with burial depth increasing. There were no differences in the emergence rates from a burial depth 0.5–2 cm. Few seeds (4%) could emerge when seeds were sowed at a depth of 8 cm. POST application of haloxyfop‐R‐methyl, quizalofop‐p‐ethyl, sethoxydim, and pinoxaden provides 100% control of creeping mannagrass at the three‐leaf to five‐leaf stages. To achieve 80% control with clodinafop‐propargyl, mesosulfuron‐methyl, and fenoxaprop‐p‐ethyl, herbicides had to be applied at the three‐leaf stage.