宁夏扬水新灌区的开发及其效益分析

宁夏引黄灌区边缘地区,包括同心、盐池、固原、海原北部,是我国十大低产区之一。这个地区在地理上属于风沙干旱区、海拔高程1120～1540米,共有人口63万人,土地总面积近4万平方公里,现有耕地398万亩,天然草原1300万亩,宜农荒地900万亩,这里资源丰富,土壤肥沃,日照时间长,是发展农牧业生产的理想地区。但由于气候干旱,蒸发强烈(年降雨200毫米左右,年蒸发2000毫米以上),风沙严重,灾害频繁,致使生产发展缓慢,群众生活困难。     

固海扬水工程泵站调查与改造技术

通过对宁夏固海扬水工程各泵站普查结果的分析。针对机电设备现状及存在的问题，制订了泵站改造总体规划，提出了目前工程运行管理的主要任务，对工程今后自身建设和充分发挥效益具有重要的指导意义。     

柳园口灌区作物ET_0变化及节水灌溉模式研究

为了研究黄河下游灌区作物需水量变化规律,以柳园口灌区为例,采用国际上通用的Penman公式,分析研究主要参考作物的需水量变化情况,并结合引黄河水流量与含沙量的变化特点,探讨了灌区节水灌溉模式。研究表明:柳园口灌区ET_0呈近年来处于稳定态势,整体略有下降,主要农作物受生长季节和生育周期的限制,棉花生育期需水量大于小麦,小麦的需水量大于玉米。结合黄河来水来沙分布情况,引导灌区适时使用引黄灌溉和井灌的灌溉模式,充分发挥有限水资源的最大效益。     

豫北地区基于天气预报的ET_0预测模型

运用茆智提出的ET0预测方法,并结合其他学者对方法的改进,利用日常的天气预报信息,分别对豫北地区的冬小麦和夏玉米生育期内的ET0进行了预测。结果表明,在冬小麦生育期的ET0预测值,返青前绝对误差不超过0.8mm/d,返青以后93%的预测结果相对误差小于20%,53%的预测结果小于10%;在夏玉米生育时期内的预测值,95...     

固海扬水泵站工程老化问题及技改措施

扬水泵站机电设备老化是困扰扬水工程可持续发展的重要原因之一，而管理单位资金紧缺制约着大中型扬水泵站及时有效地进行技术改造。根据宁夏中宁固海扬水泵站老化情况，针对其存在的问题，结合近几年的技改情况进行了分析，提出了泵站技术改造的几点建议。     

基于日尺度的干旱区ET_0计算模型对比分析

该文利用PM模型和Hargreaves模型,对新疆塔里木盆地北缘ET0日值进行了计算,以PM模型计算值为标准值,对Hargreaves模型计算值进行对比分析。结果表明:Hargreaves模型计算值偏大,两种模型ET0日值计算结果存在显著差异;此外,建立了不同时段两种模型计算值的回归方程,修正后的Hargreaves模型能很好地在研究区应用,这为Hargreaves模型在其他类似干旱区的应用提供了重要参考。     

基于温湿度的ET_0估算模型应用研究

针对大面积灌区作物蒸发蒸腾量(ET0)分布式监测所需参数较多的问题,开展利用易获取的少量气象参数估算ET0的研究对我国灌区的作物需水量监测和灌区水资源的管理有重要意义。利用人工神经网络技术建立基于温、湿度的ET0月份估算模型,对作物蒸发蒸腾量进行了估算;在此基础上,针对ET0的季节性特征,将估算模型由月份尺度拓展到季节尺度;最后运用陕西省6个基本站点的气象数据对该优化模型进行普适性分析。结果表明,优化后的季节估算模型,在春夏二季的平均相对误差在10%以内,在秋冬二季的平均绝对误差在0.20mm以下,且每对基准站点和邻近站点得到的估算结果具有很好的一致性和稳定性,表明该模型在作物需水估算方向上较强的实用推广价值。     

贵州省ET_0时空演变规律的成因分析

为了明确贵州省参考作物腾发量(ET_0)的时空变化规律及其驱动原因,利用贵州省19个气象站点1959-2015年的日气象数据,运用FAO-56PM公式进行ET_0的计算,分别采用MK趋势检验法、IDW插值法和偏导数计算法分析了贵州省多年ET_0的年际变化趋势、空间分布特征和ET_0变化的气象因子灵敏度分析,并结合多年相对变化率进行贡献率分析。结果表明:贵州省不同地区的多年ET_0表现出不同程度的变化趋势和分布特征,多年年平均ET_0为785~989mm,总体上呈现为由西南到东北递减的分布特征;贵州省ET_0对相对湿度最为敏感,但日照时数(即太阳辐射)是引起贵州省多年ET_0变化的主要驱动因子。对于贵州省ET_0呈现上升趋势的地区应根据其主导驱动因子采取相应的科学措施,以缓解该区域水资源的供需水矛盾,研究结果可为贵州省农作物种植结构调整和水资源的合理配置提供指导依据。     

新疆塔里木盆地绿洲区生育期ET_0时空变化分析

参考作物蒸散量是表征大气蒸散能力,评价气候干旱程度、植被耗水量的重要指标。本文根据新疆塔里木盆地周边绿洲区的5个典型气象站近50余年的逐日气象资料,采用PM公式计算各站生育期ET0,使用经典统计学理论、气候倾向率及Mann-Kendall非参数法,对研究区生育期ET0时空变化特征进行分析。结果表明:不同区域的年生育期ET0数据均服从正态分布规律,且其变异系数相差不大,均属于中等偏弱程度变异;对不同站点ET0多年均值进行显著性检验,喀什站与和田站、阿克苏站ET0多年均值无显著差异,其他站点之间ET0多年均值存在显著性差异;塔里木盆地北缘与西南缘绿洲生育期ET0通过了时间序列MK趋势检验,递减值分别为-3.23、-2.07与-2.76mm/a。     

不同ET_0频率夏玉米需水特性分析

以豫东地区安阳、西华、信阳、许昌、郑州、驻马店等地夏玉米为研究对象,采用Penman-Monteith法计算了ET0频率25%、50%和75%条件下夏玉米需水量并进行分析。结果表明,安阳、信阳、郑州、驻马店夏玉米全生育期需水量呈现出湿润年较低、干旱年较高的趋势,最大值介于450.3~477.7mm。各地夏玉米需水量最大的生育阶段均为拔节和灌浆期,信阳、许昌灌浆期需水量平均占全生育期29.2%、37.0%,信阳该生育阶段需水量占全生育期百分比随ET0频率增大而上升,呈现为相对干旱年份需水更多。7月中旬至8月的日需水均值随频率的增大而增大,平均5.52mm/d;9月往后日需水均值随ET0频率的增大而下降,平均3.69mm/d。     

基于SDSM模型的新疆车尔臣河流域ET_0变化模拟

区域蒸散量预测对精准灌溉预报与农田水分管理意义重大。利用新疆车尔臣河流域且末气象站1961-2013年逐日气象资料,采用FAO-56 Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量,基于Hadley Centre Coupled Model version 3(Had CM3)的输出和统计降尺度模型分别对A2(高温室气体排放)、B2(低温室气体排放)情景下研究区2014-2099年ET_0进行预测,并对1961-2099年ET_0的演变特征进行分析。结果表明:基准期(1961-2010年)ET_0整体呈现明显下降趋势;与基准期相比,A2、B2情景下2011-2040、2041-2070和2071-2099年研究区ET_0月和年均值都呈增大趋势;A2情景下3个时期ET_0分别增加0.91、1.75和1.33 mm/a,B2情景下ET_0分别增加1.12、1.96和0.61 mm/a。因此,未来研究区ET_0的上升可能导致水资源短缺与季节性干旱进一步加剧,这为研究区水资源优化管理和灌溉制度制定提供科学参考。     

黄淮海地区基于温度的ET_0计算方法比较及修正

参考作物需水量ET0预测是计算作物需水量和进行灌溉管理的主要依据。根据黄淮海地区7个气象站(北京、石家庄、安阳、郑州、孟津、驻马店和信阳)的42a长系列资料(包括最高最低气温、相对湿度、日照时数和风速),利用FAO56-PM公式对3种基于温度的ET0计算方法(Hargreaves、McCloud、Thornthwaite)进行比较分析,主要依据平均偏差、平均相对偏差、相关系数和t统计量4种指标分别对旬、月和年值序列的吻合程度做出评价。结果表明:Hargreaves与FAO56-PM吻合最好,其次为McCloud,吻合最差的为Thornthwaite,从而说明Hargreaves公式在类似地区运用的可行性;基于对Hargreaves公式进行修正,可使Hargreaves公式更适合黄淮海地区ET0的计算和预测。     

作物水分供需分析中使用平均ET_0的误差分析

以 3个气象站的 4 8年气象资料为基础 ,详细分析了作物水分供需分析中使用平均 ET0 的可行性 ,以及由此可能带来的误差程度。分析结果指出 ,在作物水分供需关系中 ,降雨变异所起的作用要远大于 ET0 变异的作用 ,但二者尚处于同一数量级上。因此 ,平均 ET0 法可以在适当的条件下和适宜的范围内使用。但这种方法也存在着引起较大误差的可能性 ,使用时需要慎重的分析和判断。     

高原山区主要气候因子对ET_0影响分析研究

根据云南省4个站30~40年的逐日气象资料,应用FAO-56 Penman-Monteith计算了参考作物的逐日需水量(ET0),分析了ET0的年内年际变化特征;采用了Mann-Kendall方法,对ET0时间序列趋势进行了检验分析;采用了偏相关分析方法研究了各主要影响因子(水汽压、风速、日照、蒸发、降雨、海拔、纬度)对ET0的影响,结果表明:各站点的时空分布特征明显,各站的ET0呈下降趋势,最大值发生在20世纪70~80年代,最小值发生在21世纪,风速的变化对各站ET0的影响最大,水汽压和降雨最小,ET0随海拔的增加而降低,随纬度的增加而增加,反映了高原山区ET0的变化特点。     

宁夏银南灌区湿地分析

宁夏银南灌区湿地季节性变化明显,受灌溉水的影响极大,随着节水灌溉等缓解水资源矛盾措施的实施,湿地已经出现萎缩,这必然加大农田排水中氮磷等化合物的含量.从湿地功能的角度出发,结合湿地的成因、概况、湿地与农田的关系,阐述湿地存在的必要性,并建议在目前水资源紧缺情况下给湿地留出一定的水量,为恢复湿地功能、发挥湿地效益提供前提,也为减少农业非点源污染、保护生态环境奠定基础.     

基于云模型的干旱扬水灌区水土环境演化响应评价

针对干旱扬水灌区的水土环境演化具有多介质驱动的模糊性及多过程耦合的不确定性特征,选定具有典型性的甘肃省景电灌区为研究区,应用云模型转化的方法开展区域水土环境演化响应评价,构建了基于云模型的干旱扬水灌区水土环境演化响应评价的指标体系,采用改进AHP法确定指标权重,利用正向云发生器实现了对水土环境演化变迁的定性描述到定量表征。研究表明:灌区2004年水土环境综合最大隶属度为0.3698,对应较高敏感(Ⅳ),2014年综合最大隶属度为0.261 9,对应高敏感(Ⅴ),近10年来灌区综合水土环境朝着敏感度高的方向演化,其中灌区提水量、灌溉水量、地下水矿化度、土壤盐碱化程度、盐渍土含盐量等指标因子响应较为强烈。应用云模型开展干旱灌区水土环境的演化响应评价,可在兼顾模糊性和随机性的基础上,实现评价指标的不确定性映射,为相关区域的水土环境评价提供了一种新的思路。     

基于粒子群算法和广义回归神经网络的ET_0预测

为实现参考作物蒸散量(Reference Crop Evapotranspiration,ET_0)的准确计算和预测,利用广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)进行非线性映射,为减少人为因素影响采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)自动寻找神经网络最优参数,建立了基于粒子群算法和广义回归神经网络的参考作物蒸散量预测模型(PSO-GRNN)。研究气象数据缺失情况下模型模拟效果,在缺失风速和日照时数情况下,模型仍能取得较好效果(模型均方根误差和自相关系数分别为0.437%和91.865%)。将模型计算结果与Hargreaves、Priestly-Taylor、Makkink、Irmark-Allen等4种经验模型进行对比,得到模型的均方根误差和自相关系数为0.23%和97.709%,优于4种经验模型。以P-M模型求得的参考作物蒸散量为标准值,对2011-2015年预测得到的参考作物蒸散量进行求和,得到PSO-GRNN模型计算得到历年ET_0总和的相对误差为0.44%,优于4种经验模型(Hargreaves模型18.29%、Priestly-Taylor模型2.89%、Makkink模型3.27%、Irmark-Allen模型18.49%)。该研究建立的PSO-GRNN模型预测精度高,稳定性好,人为影响少,能够较好的进行ET_0模拟计算,为作物需水量智能决策提供参考。     

干旱扬水灌区的水盐引排特点研究

通过对甘肃省景电灌区的水盐引排量的统计和土壤、排水沟水溶性盐组分浓度与TDS关系分析,总结了干旱扬水灌区引排水盐的特点。研究表明,干旱扬水灌区内的降水、潜水出露的径流、地下水灌溉等在灌区水盐循环中的作用与引黄灌溉量和干沟的排水量相比处于次要地位,人工的扬黄灌溉对灌区水循环的影响远远超过自然因素的影响强度,灌区内水土的水...     

Elman、LS-SVM方法在ET_0预测中的对比分析

参考作物腾发量（ET0）是估算作物腾发量的关键参数,其准确预测对提高作物需水预报精度具有十分重要的意义。Elman神经网络是BP网络的改进结构,具有适应时变性的特点;最小二乘支持向量机（LS-SVM）是支持向量机（SVM）的一种优化算法,它基于结构风险最小化准则,可兼顾模型的经验风险和推广能力。将两种方法应用于参考作物腾发量预测中,并以铁岭市为例,对比分析LS-SVM模型与Elman模型的预测值。结果表明：LS-SVM模型学习速度快,具有比Elman模型更高的模拟性能和预测精度,更适合参考作物腾发量的预测。     

聚氨酯复合树脂砂浆在固海扬水泵站泵壳磨蚀防护中的应用

固海扬水工程位于黄河中上游,受黄河水质泥沙影响,部分泵体、泵盖严重穿孔,隔舌残缺或磨平,流道几何尺寸改变,高低压区窜水严重,严重影响泵站运行效率的同时,额外增加了机电设备维修费用及检修人员工作量,长期困扰工程高效、安全、经济运行。采用黄河水利科学研究院研发的聚氨酯复合树脂砂浆涂层技术,以胺基材料作固化剂,提高环氧树脂剥离强度并降低其脆性,利用聚氨酯材料较强的抗汽蚀性能,形成聚氨酯复合树脂砂浆耐磨蚀涂层。该技术在固海长山头泵站水泵泵壳磨蚀修复中进行应用,经过一年运行后,检查发现涂层效果明显,水泵运行效率长期保持稳定,达到了预期试验目的,该技术为引黄泵站和水泵制造厂家解决水泵泵壳汽蚀问题提供了借鉴和参考。