管道式喷灌系统水力计算的ESM方法

针对管道式喷灌系统的水力计算,剖析了目前采用的有限元法和Hathoot进步法等数解法的优点和局限性,结合进步法、退步法的计算思路,提出一种可以求解干管双向布置管道式喷灌系统的水力计算方法--改进步进法（ESM）.给出了详细的水力计算步骤及计算机流程图,并给出了实例.计算结果表明,ESM方法的水力学关系式准确和干管双向布置喷灌系统的水力学边界条件清晰,可有效解决干管双向布置的管道式喷灌系统的流量水头计算问题.     

茶叶喷灌的效果试验

喷灌改变了坡地茶园灌溉困难、靠天收的局面,促进茶树生长,减少病虫害发生,从而增产24.1%～59.5%,可获得明显的增产增收效果.     

喷灌技术在城市道路绿化带中的应用

基于张掖地区干旱缺水的现状,结合张掖市金张掖大道(GZ45线)道路景观绿化带喷灌系统的设计与施工特点,介绍了喷灌技术在城市道路绿化带中的应用.通过实际运行表明,该系统可以节约灌溉用水量,增加城市景观效应,提高生态效益,具有推广和使用价值.     

喷灌对茶叶生长影响分析

通过茶叶喷灌试验,研究探讨了喷灌对茶叶生长的影响,喷灌较好地改善了茶叶的灌溉及生长条件,喷灌能提高茶叶的产量和改善品质,茶叶实施喷灌后,增产28.7%,节水31.1%,省工66.67%。     

The impact of various sprinkler irrigation patterns on spatial soil moisture variation in Vertisols

The objective of this research was to assess the effect of soil cracks on soil moisture distribution under various sprinkler irrigation applications and to identify the optimal irrigation strategy that enhances soil moisture distribution and reduces water drainage for the upper soil layer 0–250 mm. The assessment was made for six irrigation events: the first two were for 10 and 46 mm water applications using a hand shift-set sprinkler system. The second set was for 43 and 19 mm water applications using the lateral move system with fixed sprayer heads and the third pair of events were for 43 and 32 mm water applications using the lateral move system with rotating sprinklers. The experiments were conducted on two adjacent fields at the University of Queensland, Gatton, Australia. Each field was divided into 2 m × 2 m grids that covered 62 sampling locations. For each event, the initial soil moisture content (SMC) was measured at each sampling location before irrigation. After irrigation, catch can readings were recorded for each sampling location. After 12 h overnight, the second set of soil moisture measurements was taken at each location. The area1 distribution of SMC for the studied applications was quantified. An attempt was made to identify the relationship between the applied water uniformity using catch cans and the soil moisture uniformity using gravimetric water content measurements. The study also took into consideration variables that could affect the soil physical and hydrological properties including the field slope, the soil texture, the infiltration rate, the salt content and the soil organic matter content of the two fields. Since the soils were cracking clay Vertisols, further analyses were conducted on the crack dynamics, size and distribution using image analysis techniques. The research findings demonstrated that the cracks were the main contributors to water drainage below 250 mm soil depth due to the micro-run off from the crust surface to the cracks. The cracks ranged from a few millimeters to more than 40 mm in width. It was observed that the cracks which were wider than 15 mm remained open after irrigation for the specified application rates. Improving the irrigation system application uniformity did not always result in higher uniformity of the surface SMC (0–250 mm). The event that best enhanced soil moisture distribution and thus improved soil moisture recharging was observed after the sixth irrigation event when the field received 32 mm water application. The soil was at a relatively high initial SMC of 25%, (which represented 43.3% of the plant available water range) and the sprinkler water uniformity was rather high above 87% Christiansen coefficient of uniformity (CUc). At this SMC, the extent of soil cracking is limited.     

喷灌沼液对茶园土壤性质及茶叶产量和品质的影响

[目的]研究茶园土壤施用沼液效果,为提高江苏茶叶产量和品质提供技术参考.[方法]对畜禽粪便发酵得到的沼液,按照0(对照)、51、102和153 t/ha梯度用量结合喷灌在江苏常州市露源生态茶业有限公司良种茶场中施用,分析不同沼液施用量下茶园土壤有机质、氮磷钾和重金属含量及春茶产量、品质等指标的变化情况.[结果]随着沼液施用量的增加,茶园土壤pH逐渐降低但仍在茶树生长适宜的pH范围(4.5~6.0)内,有效态的钾、钙、镁、锰、锌和铝等元素含量呈下降趋势,土壤有机质和全氮含量未有显著变化(P>0.05,下同).在153 t/ha沼液施用量下,春茶发芽密度、百芽重和产量均显著升高(P<0.05,下同),分别较对照提升77.78%、8.79%和93.40%;施用沼液后,茶叶全氮含量显著升高,游离氨基酸总量在153 t/ha沼液施用量下显著升高,茶叶茶多酚总量下降10.49%~14.65%,酚氨比显著下降.施用沼液对春茶中大量元素磷、钾、钙、镁和微量元素含量未有显著影响(除锰含量显著下降外).同时,沼液施用后土壤和春茶中的镉、铬、铜、铅等重金属含量均在安全范围内.[结论]在茶园中施用沼液,能提升春茶产量和品质,同时保证土壤和茶叶重金属含量安全;但由于单独施用沼液会造成土壤中钾亏损,因此在实际生产中建议通过沼液和钾肥配施以补充钾元素.     

采用智能化喷灌抑制园林绿地返盐效果的研究

以天津市港城大道园林绿地土壤为研究对象,研究不同灌水量情况下,采用智能化喷灌对盐碱地返盐的抑制作用,并提出抑制园林绿地土壤返盐的建议。结果表明,采用智能化喷灌在2.7 mm/d的灌水条件下,0～20 cm的水溶性盐含量整体呈下降趋势,降盐率为16.1%,并能较好地抑制表层土壤返盐。同时,节水效果最佳,浇水成本最低。     

灌水量和入渗压力对大容量渗灌器入渗特性的影响

【目的】掌握大容量渗灌器在不同入渗条件下的土壤水分运动及入渗规律.【方法】利用室内模拟土柱试验,研究了土壤湿润体的形状以及灌水量和入渗压力对渗灌器入渗特性的影响.【结果】距离对称剖面大于9.2cm的湿润体剖面近似为半椭球体;入渗初期在水头的作用下湿润峰的运移速率较快,之后湿润峰处于稳定增加的趋势,湿润峰的运移距离(y)与时间(t)的关系可以用乘幂关系表达y=mtn,拟合相关性达到显著水平.在水分再分布过程中湿润体垂直入渗距离的增加量逐渐大于水平方向的增加量,湿润比降低,在入渗后期重力式梯度占据主要的作用;土壤入渗率分析表明,0.4、0.7、1.0L的平均入渗速率分别为0.025、0.022、0.017L/s;一次灌水量越大的处理平均入渗速率越小.【结论】针对不同土壤的入渗能力和植物的根系生长范围,可通过调节入渗面的出口直径尺寸和灌水量的多少改变湿润比,具有较好的应用前景.     

不同灌溉量对草坪草光合作用的影响

2004年7月和9月在北京林业大学草坪研究所试验基地,对不同灌溉量下草地早熟禾、高羊茅、结缕草分别进行光合观测,分析3种草坪草净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、光补偿点和光饱和点的变化趋势.研究结果表明:3种草的净光合速率随灌溉量的增加而增大;3种草的蒸腾速率和气孔导度随灌溉量的增加而增大,并且两者呈显著正相关;光响应曲线的斜率也是随灌溉量的增加而增大;结缕草的水分利用效率和光饱和点显著高于高羊茅和草地早熟禾,且光补偿点最低.     

A Decision Support System-Fertigation Simulator (DSS-FS) for design and optimization of sprinkler and drip irrigation systems

Irrigation combined with fertigation has produced unquestionable results for the last few decades. It is a rather complicated process as many factors must be controlled in order to produce good and environmentally safe fertigation practices. The efficiency and uniformity of irrigation, as well as the balance of the nutritive solution used to irrigate are highly ruled by the complex and diverse information (weather, soil, water, and crop data). The article presents the rationale and structure of a decision support system (DSS) and of a Fertigation module (FS – Fertigation Simulator). The DSS-FS system is intended to support design and optimization of irrigation and fertigation systems while increasing their environmental sustainability. The data set to be processed is stored in the DSS database and can be continuously updated according to new development results. Afterwards, the user might handle the input data through a basic and user-friendly interface while allowing the DSS-FS to retrieve default scenarios and thereby reducing the systems user’s need for advanced knowledge. An advanced mode of DSS-FS, which adds an increased level of precision in exchange for human support, includes soil sample analysis and other relevant information.     

灌水量对小麦产量和水分利用率的影响

以优质强筋小麦品种济麦20为试验材料,研究了不同灌水量对小麦产量及水分利用率的影响。试验结果表明:随灌水量的增加,群体逐渐增大,干物质积累量和产量增加;在灌水量达到90 mm时,干物质积累量和产量最高,而超过90 mm后,干物质积累量和产量降低;水分利用效率随灌水量的增加,先增加后降低,灌水量达到120 mm时,产量和水分利用效率均下降。     

黄淮海平原微喷灌下冬小麦农田水分渗漏及氮素淋失模拟分析

为了解黄淮海平原冬小麦水分渗漏和氮淋失特征,以优化小麦生产灌溉制度,降低农田水肥施用后土壤氮淋失对环境的影响,本试验于2020—2022年在设置不同灌水处理(充分灌溉、亏缺灌溉)和雨养处理的大田试验基础上,利用土壤-作物系统水热碳氮耦合(WHCNS)模型,通过优化土壤水力学和作物参数,评价模型适用性,并使用校验后的模型定量化分析不同水分管理条件下的农田氮淋失、水分渗漏及特征。结果表明：土壤含水率和硝态氮(以N计)的均方根误差范围分别为0.01～0.07 cm³·cm^-3和3.37～6.39 mg·kg^-1;叶面积指数和干物质量模拟R²≥0.9,一致性指数均≥0.7,模型模拟达到预期效果。使用校验后的模型对0～100cm土层水分渗漏和氮淋失进行动态模拟的结果显示,硝态氮淋失与水分渗漏动态一致,二者均表现为单日量小且持续时间较长,产生渗漏的累计天数占全生育期天数的59.2%～69.4%。与充分灌溉相比,亏缺灌溉在两季冬小麦产量无显著差异的情况下,日氮淋失和水分渗漏量分别减少3.88%～66.94%和37...     

LNG接收站蒸发气量计算方法

采用LNG接收站蒸发气量单元计算方法,将LNG接收站再冷凝工艺流程划分为储罐蒸发、管道吸热、储罐闪蒸、大气压变化、泵做功等11个基本流程单元,结合珠海LNG接收站一期的设计方案,进行了各个流程单元的蒸发气量计算。比较各个单元的蒸发气量计算结果,得出结论:卸料置换单元产生的蒸发气量和返回LNG船的蒸发气量较大,二者与LNG船的尺寸密切相关,是蒸发气量计算的关键参数;大气变化亦对蒸发气量产生较大影响,在设计过程中应充分考虑气候因素。该方法使LNG接收站设计考虑的因素更加全面,且站内与蒸发气量相关的所有设备和管路均可基于单个或组合单元的计算结果进行选型,因此亦使设计更加灵活高效。     

基于混合分布非一致性年径流序列频率参数的计算

【目的】在2个分布组成的混合分布假设下,研究非一致性年径流序列的频率参数计算问题,为陕北及关中地区的水资源利用与管理提供依据。【方法】假设非一致性年径流序列变异点前后的序列分别服从2个对数正态分布或2个P-Ⅲ分布,全序列服从由这2个分布组成的混合分布,采用水文变异点综合诊断方法,确定非一致性年径流序列的变异点,最后采用模拟退火算法对混合分布序列进行频率参数估计。【结果】将基于混合分布非一致性年径流序列频率计算的方法应用于陕北及关中地区的实测平均流量序列,理论频率与经验分布拟合较好。【结论】混合分布模型是进行非一致性年径流序列频率计算的一种有效途径。     

河西灌区休闲期秸秆覆盖对储水灌溉的影响

甘肃河西灌区休闲期采用秸秆覆盖(NTS)的免耕技术对储水灌溉产生了明显的节水和经济效益。直接节约毛水量2400m3/hm2,纯收益免耕覆盖(NTS)比常规耕作(CTB)和秸秆还田(CTS)分别提高1623.7和1367.4元/hm2。适宜的储水定额是900m3/hm2。     

Quality control of tomato fruits during drip irrigation

Problems of regulating tomato productivity and quality while maintaining various preirrigation soil moisture thresholds and level of fertilizer application are studied.     

城市不透水区降雨径流量及径流水质变化规律研究

研究城市降雨径流量及径流水质对城市水文学理论扩充及城市雨水资源集蓄利用具有重要意义.通过对2010～2011年保定市区6～8月份降雨产流过程中屋面、路面等类型下垫面的降雨径流量及径流水质的同步监测,初步分析了城市降雨径流量及径流水质的变化规律.研究结果表明:不同屋面及路面降雨径流量与降雨量均呈现相关性显著的线性关系;城...     

污灌条件下重金属在土壤中的累积效应及风险评价

为研究重金属在土壤污灌条件下的累积效应及风险评价,以褐土为研究对象,采用室内土柱模拟实验,分析了Cu在不同灌溉土层中的质量分数以及Zn的添加对其累积效应的影响,并利用相关指标对各层土壤重金属的污染情况进行了风险评估。结果表明:在两种污水灌溉下,土壤中Cu和Zn的分布从上到下主要呈逐渐递减的趋势,且到土柱底部时几乎都稳定在土壤的背景值水平;与单一处理的污水灌溉相比,复合处理的污水灌溉下土壤各层Cu的含量均有所增加;同时,单因子污染指数、内梅罗综合指数显示两种污水灌溉会对表层土壤造成轻度污染,潜在生态危害指数显示除复合污染灌溉条件下0~10 cm范围内Eir(Cu)为45.13处于中等危害等级外,其余情况下两种污水灌溉对土壤的生态危害程度均在轻微危害程度范围;此外,随着灌水量的增加,两种污水灌溉下Cu和Zn的单因子指数峰值均在第四次灌溉后的0~10 cm土层中出现,最大值达到了2.16,且定期收集的滤液中Cu和Zn的含量依然能够达到《地下水环境质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅲ类水的要求。因此,利用污水对土壤进行灌溉,灌溉用水中的Zn能促进各层土壤对Cu的累积,且灌溉次数也在一定程度上影响重金属对土壤的污染情况,同时中短期的污水灌溉不会对地下水造成污染。     

基于压力试验方法的长输管道水击泄放量计算

介绍了氮气式水击泄压阀的工作原理以及基于泄压阀流量系数泄放能力的计算方法,分析了采用目前常用方法计算的泄放量远大于实际泄放量的原因,探讨了根据工艺管网压力试验方法的原理.采用流体密闭长输管道发生水击时进行水击保护泄放量的近似计算方法的结果优于目前常用方法的计算结果,可为正确选择泄压阀的规格与合理设计泄放罐提供依据,并在一定程度上保证对生产中发生的水击事故进行超前保护和有效控制设计目的的实现,避免设备、设施损坏.（表2,参5）     

自进式管道清洗喷头的喷嘴布置

自进式旋转喷头是管道清洗用高压水射流清洗装置的关键执行部件,为了保证自进式旋转喷头在管道清洗过程中能够稳定地自进和旋转,分析了自进式旋转喷头的喷嘴数目、夹角及偏心量对其运动和清洗效果的影响,通过对比旋转式喷头与非旋转式喷头、无偏心喷头的喷嘴布置及清洗效果,得出结论:喷嘴数目、夹角及偏心量是保证喷头自进和旋转的关键,且三者之间相互关联,进而分析了喷嘴布置设计的要点。基于此,提出了一种合理高效旋转喷头的喷嘴布置方式,既能使自进式旋转喷头稳定运动,又能提高高压水清洗的效率。