基于粒子图像测速的坡面流水动力学特性

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry, PIV)技术具有多点同时测量、对水流无干扰的优点,该研究利用高分辨率PIV(分辨率为64 pixels/mm),测量了7组坡面流(水深范围为0.5～1.1 cm,雷诺数范围为1 000～3 000),并测量1组深水明渠紊流作为对照,研究了流速轮廓线和修正系数、紊动强度和雷诺应力、偏态系数和峰度系数的变化规律。结果表明:1)PIV能够有效观测坡面流床面至水面的流速分布。当坡面流流态为过渡流时,流速修正系数随着雷诺数的增加呈对数增加,均值为0.77;2)对比深水明渠紊流的紊动强度,坡面流的流向紊动强度较大,而垂向紊动强度较小,且随着水深及雷诺数的增加,坡面流紊动强度逐渐与深水明渠紊流的特征吻合。深水明渠紊流中受雷诺应力影响的流体占比约80%,而坡面流中受雷诺应力影响的流体占比小于80%,随着雷诺数的增加坡面流中受雷诺应力影响的流体占比变大;3)对比深水明渠紊流的峰度系数,坡面流的峰度系数大部分大于3,表明坡面流较深水明渠紊流出现极端流速事件的概率小。PIV技术有利于实验室研究坡面水力侵蚀的力学机理机制问题。     

层次聚类分析法在贵州省水土保持四级区划中的应用

通过贵州省水土保持四级区划试验,探讨层次聚类分析法在水土保持区划中的应用,为贵州省水土保持四级区划及其他水土保持规划工作提供参考。根据划分结果,将国家水土保持三级分区中的滇黔川高原山地保土蓄水区划分为黔西北山地河谷农田保护与水质维护区和黔西南高原山地保土蓄水区,并依据行政区划连续性原则进行人工调整得到最终分区结果。最后,对比数学模型法和定性定量分析法,验证了层次聚类分析法的应用效果。     

玉米联合收获机贯流风阶梯式振动筛设计与试验

为降低筛分作业后籽粒损失率,同时保证籽粒清洁率,分析了玉米脱出物在气流场中运动状态,基于贝壳筛设计阶梯式筛体,并通过籽粒碰撞理论设计阶梯缓冲带,使籽粒在阶梯暂时"滞留",减轻杂余对籽粒夹带作用。在筛面振幅19 mm条件下,采用CFD-DEM耦合仿真方法,以入风口气流速度、气流角、阶梯高度和筛面振动频率为试验因素,玉米籽粒清洁率和损失率为试验指标,进行二次正交旋转组合试验。通过响应曲面方法对试验结果进行分析,利用软件对回归数学模型进行优化。结果表明:当气流速度、气流角、阶梯高度和振动频率分别为16 m/s、25°、8.36 mm和4.45 Hz时,籽粒损失率和清洁率分别为1.69%和98.8%,通过贯流风阶梯式振动筛台架试验验证了结果的准确性。通过对比试验得到,阶梯式贝壳筛作业后籽粒损失率降低为2.12%,清洁率提高到99.16%,清选性能得到提高。     

博尔塔拉蒙古自治州水资源承载力评价

随着人口的快速增长和社会经济的发展,水资源承载力的大小已经成为制约一个地区和国家发展的重要因素之一,以博尔塔拉蒙古自治州为研究区,选取该地区生产总值GDP、人口自然增长率、人均水资源量等16个指标建立评价指标体系,采用主成分分析法PCA得到影响博尔塔拉蒙古自治州水资源承载力的三大主成分,并对博尔塔拉蒙古自治州水资源承载力状况进行综合评价。结果表明:1对水资源承载力影响起主导作用的有人均用水量、地表水资源量、单位面积水资源量,累积贡献率达到了94%。2第一主成分与人均水资源占有量X12和地表水资源量X9等较大正相关,认为第一主成分主要代表该地区的水资源利用;第二主成分与地区生产总值GDP X1和人均GDP X4等具有较大正相关,认为第二主成分主要代表该地区经济与人口的发展水平;第三主成分与人口自然增长率X6和地区人口X2具有较大正相关,可以认为第三主成分主要代表该地区人口的变化情况。因此,对博尔塔拉蒙古自治州水资源承载力进行分析和评价,可以为博州水资源规划及其合理开发利用提供参考依据。     

农牧交错带地表覆盖物对土壤入渗的影响

为了解我国北方农牧交错区不同地表覆盖物对土壤入渗的影响,以宁夏回族自治区盐池县为例,采用样线调查法进行地被状况调查,并在所设样线各样方内对应进行入渗试验。通过对外业数据的处理、分析,对各种地被状况影响入渗的情况进行了探讨。结果表明,植物的生长对水分入渗具有促进作用。植被盖度与入渗深度之间呈指数相关关系,相关系数达0.893。枯落物的覆盖对水分的入渗具有明显的阻碍作用,两者呈对数相关关系,相关系数高达0.921。生物结皮对入渗具有明显的阻碍作用,结皮盖度与入渗深度之间呈线性负相关,相关系数为-0.765,说明结皮的存在使土壤水分呈现浅层化趋势。     

基于物联网的马铃薯贮藏环境智能监控系统

为了便于用户实时掌握和控制马铃薯贮藏的环境信息,解决窖内环境检测不方便及环境调控不及时等问题,课题组设计了一套基于物联网的马铃薯贮藏环境远程调控系统。该系统主要监控环境因素为马铃薯内的空气温度、湿度和CO_2浓度,主要控制设备为马铃薯窖内的风机、加热器等设备。系统分为受控终端、网络通信和用户终端3个部分,其中受控终端为马铃薯窖内的控制系统和相关设备,网络通信通过GPRS实现,用户终端为PC和Android操作系统。该系统研究和实现了一套基于物联网的贮藏环境远程智能监控,以期达到实时掌握和控制马铃薯窖内温度、湿度和CO_2浓度。     

日光温室番茄不同授粉方式比较

日光温室番茄是陕西关中地区番茄的主要栽培方式,但由于防虫网、遮阳网、棚膜等的使用,造成日光温室番茄与外界隔离,阻碍了虫媒和风媒授粉,严重影响了番茄坐果率,导致产量下降.在番茄生产过程中必须人为干预授粉,提高番茄的坐果率和产量.     

基于深度学习的病虫害智能化识别系统

我国农作物种植覆盖面广、分散度高,病虫害发生种类多、区域性发生规律复杂,传统的人工鉴定技术从效率、能力与精度方面均难以满足新形势下重大病虫测报要求。针对这一实践需求,以测报灯下害虫图像数据库(约18万张)、田间病虫害图像数据库(约32万张)为基础,构建了基于深度学习方法的病虫害种类特征自动学习、特征融合、识别和位置回归计算框架,并研发了移动式病虫害智能化感知设备和自动识别系统。通过近2年的精确度和实操运行效率检验,该系统在自然状态下对16种灯下常见害虫的识别率为66%～90%,对38种田间常见病虫害(症状)的识别率为50%～90%。随基础数据库的不断丰富、神经网络深层特征提取的不断完善,该系统有望进一步提高识别准确率,从而真正实现田间病虫害识别自动化、智能化和高效率。     

水芹品质研究现状

水芹是具有保健功能和药用价值的特色水生蔬菜,在长江中下游各省普遍种植和食用。从水芹营养成分、功能物质和药用价值等方面对水芹的品质研究现状进行了综述。     

农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化影响因素分析

为解决农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化效率较低的难题,以春小麦Bobwhite成熟胚为外植体,分析植物激素、愈伤组织预培养时间、侵染时间和共培养阶段干燥处理对小麦成熟胚愈伤组织遗传转化的影响,并在遗传转化处理中辅以3个组织再生相关基因(TaSERK1、TaSERK2、TaNiR)的qRT-PCR分析。结果表明,愈伤组织预培养阶段添加适量的2,4-D和Picloram均可诱导成熟胚愈伤组织的形成,但是2mg·L~(-1)Picloram培养基中愈伤组织的胚萌发率为20.78%,远高于2,4-D诱导的胚萌发率(11.38%);共培养阶段对农杆菌侵染的愈伤组织进行干燥处理能适当提高愈伤组织的转化效率;qRT-PCR分析发现再生相关基因TaNiR相对表达量的增加能适当提高愈伤组织的转化率。