地下水浅埋下层状土壤波涌畦灌间歇入渗模型研究

为进一步揭示地下水浅埋下的层状土波涌畦灌间歇入渗机制,通过试验资料分析与理论研究,建立了波涌灌间歇入渗条件下的层状土Brook-Corey和Green-Ampt（BC-GA）改进入渗模型,推导出层状土间歇入渗湿润锋面水吸力与湿润锋运移深度的函数关系,确定了含砂层内部土壤饱和导水率、进气吸力是层状土间歇入渗运移距离变化的主要影响参数。周期数增大,上层土壤饱和导水率减小,饱和含水率减小,进气吸力增大,夹砂层内部仅进气吸力随周期数增加而增大。根据BC-GA模型计算不同埋深的含砂层土壤间歇入渗特性及湿润锋运移特性,对比分析指出,周期数增加,相同含砂层埋深下的累积入渗量减小,湿润锋运移距离增大;含砂层埋深增加,相同供水周期的累积入渗量增大,湿润锋增大;供水周期达到最大时,含砂层埋深对累积入渗量和湿润锋运移距离影响减小。     

大型U形混凝土衬砌渠道季节性冻融水热耦合模型研究

依据温度梯度理论,论述了大型U形混凝土衬砌渠道冻胀机理;运用原型观测成果,建立了大型U形混凝土衬砌渠道季节性冻融水热耦合二维模型,采用混合型Richards方程对冻结过程中渠基非饱和土壤水分运移进行了模拟;并用冻结水分运移量、气温和冻深观测值分别建立了冻深、冻胀预测模型.经检验:模拟曲线和预测曲线与原型观测曲线基本吻合.该研究为大型U形混凝土衬砌渠道设计、推广应用提供了理论依据.     

不同含沙率浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型

通过室内浑水膜孔灌入渗试验,基于三维Green-Ampt模型建立相关的物理模型,研究浑水含沙率对浑水膜孔灌自由入渗的影响.将浑水泥沙对水分入渗的影响概化为水土界面沉降层的减渗作用,以清水膜孔灌为基础,得到不同含沙率下水土界面沉积层减渗作用随时间的变化规律.研究结果表明,沉淀层减渗作用随着浑水含沙率的增大而增大,含沙率越高,减渗作用越明显,同一含沙率浑水减渗作用与时间具有较好的幂函数关系,该减渗作用力最大值出现在土壤水分入渗初期,前30 min减渗作用力明显较大,30 min后减渗作用力变化趋势逐渐减小,100 min后基本趋于稳定状态.该研究为后续浑水膜孔灌自由入渗研究奠定了基础,而且在灌溉理论发展和实际应用方面具有重要的科学价值.     

涌流畦灌田面水流运动特性的试验研究

本文利用大量田间涌涌畦灌灌水试验资料，分析了涌流畦灌的特点和田面水流运动的全过程，指出了水流推进过程和消退过程的特性，这一研究成果为进一步研究涌灌理论与技术尊定了基础。     

灌区节水改造综合评估指标权重确定方法研究

为了科学合理地确定指标权重,从而对灌区节水改造项目综合后评估作出理想的评价结果,在阐述基于离差平方和的综合赋权法和基于博弈论的综合赋权法原理的基础上,将这两种综合集成赋权法分别应用于关中洛惠渠等4个灌区的节水改造项目综合评估,发现两种综合赋权法得出的权重向量大小排序结果并不相同,但根据两种权重值计算的多个灌区综合评价值大小排序结果相同.对这一现象进行的进一步分析表明,两种综合集成赋权法的指导思想虽然不同,但其原理都是科学合理的.在确定灌区评价指标权重时,若为了对各灌区评价对象充分拉开档次,可选用基于离差平方和的综合赋权法,当希望尽可能保留各主客观权重值的信息时,可选用基于博弈论的综合赋权法.     

夏玉米控制性交替隔沟灌溉农田蒸发蒸腾的试验研究

[目的]为夏玉米田间用水管理提供指导。[方法]分析垄植夏玉米控制性交替隔沟灌溉条件下不同水分处理棵间土壤蒸发与作物蒸腾的变化规律,探讨影响棵间土壤蒸发的主要环境因素。[结果]灌水后,棵间土壤蒸发呈明显上升趋势,而后逐渐减小;交替隔沟灌溉灌水后约50％的地表土壤处于干燥状态,可明显减少棵间土壤蒸发,降低无效耗水,提高水分利用率;播种-出苗期,棵间土壤蒸发量占耗水量的比例最高（88％以上）,抽雄-灌浆期两者比例最低;影响棵间土壤蒸发的主要因素有：辐射、气温、湿度、风速、土壤含水率等。[结论]控制性交替隔沟灌溉具有明显的节水效果。     

施肥方式对波涌灌溉间歇入渗地下水中NO_3~--N浓度的影响

为深入研究波涌灌施肥方式对地下水硝态氮运移的影响,通过肥液(硝酸钾溶液)室内入渗试验,模拟研究了地下水位坪深150 cm条件下,施肥方式对肥液间歇人渗地下水水质的影响规律.结果表明:不同施肥片式地下水中硝态氮浓度具有相似的变化规律,不同施肥方式地下水硝态氮浓度随地下水深度的增加而增加;地下水硝态氮浓度随入渗时间的延长而增大;地下水硝态氮浓度的增加幅度随入渗时间的延长而减小,即入渗结束的增加量>再分布1d的>再分布5d的;地下水硝态氮浓度增加量与地下水深度之间呈负指数函数关系:不同施肥方式在入渗结束、再分布1d、再分布5d后的地下水中硝态氮浓度增量由大到小的顺序为:表施>深施>灌施>不施肥.灌施时,地下水硝态氮的增加量比表施和深施小,说明灌施肥有利于提高氮肥利用效率,减轻氮肥对地下水的污染,生产中应提倡这一节肥施肥方式.     

浑水特性对膜孔灌土壤颗粒组成及分形特征的影响

为探明浑水灌溉条件下泥沙对土壤结构的影响,通过浑水膜孔灌自由入渗室内试验,设置4种典型泥沙颗粒级配组成(以粒径小于0.01 mm的物理性黏粒含量d0.01量化,9.87%、20.48%、28.68%、37.39%)和2种浑水含沙率(3%、12%),共8个处理,研究浑水特性对膜孔灌土壤颗粒组成及其分形特征的影响。结果表明:浑水特性对膜孔灌土壤颗粒组成影响较大,落淤层土壤细颗粒相对含量均低于浑水泥沙,其随着浑水含沙率和d0.01的增加而增加;滞留层土壤颗粒组成与落淤层相反,细颗粒相对含量均高于原土壤,其随着浑水含沙率和d0.01的增加而显著增加;浑水含沙率和d0.01两者的交互作用对滞留层各深度的土壤黏粒和砂粒相对含量影响也均显著。滞留层土壤颗粒分形维数均大于原土壤的分形维数,在0～2 cm范围两者差异最大,随着入渗土层深度的增大,土壤分形维数增加越少;相同土层深度,分形维数随着浑水含沙率和d0.01的增加而增大。     

小水电代燃料工程生态环境效益评估

将小水电代燃料工程的生态环境效益分为两个方面：一为使用清洁能源所产生的效益，二为保护森林植被所产生的效益，并以山西省陵川县马圪当项目区为例，综合应用机会成本法、防护支出法等对这两个方面的效益进行了量化评估，初步给出小水电代燃料工程环境效益量化评估的计量模型和计量方法，为小水电代燃料工程效益的科学评价奠定了基础。     

涌泉根灌肥液入渗水氮运移特性研究

为了提高涌泉根灌模式下水肥利用率,减少氮肥流失与深层渗漏,通过涌泉根灌肥液入渗田间试验,研究了不同肥液质量浓度涌泉根灌入渗湿润体及其水氮运移特性,揭示了涌泉根灌土壤入渗量和湿润锋运移距离随肥液质量浓度的变化关系;建立了不同肥液质量浓度涌泉根灌入渗量和湿润锋运移经验模型;分析了入渗湿润深度范围内肥液质量浓度分别对土壤NO-3-N和NH+4-N含量分布特性的影响。结果表明:肥液质量浓度增大,单位面积累计入渗量随入渗时间增加而增大,并且入渗量和湿润锋运移距离均与入渗时间呈极显著幂函数关系,决定系数分别达到0.98和0.96,均大于临界相关系数rα(0.605 5);入渗再分布阶段,肥液质量浓度41.7 g/L能更好地保证枣树根系水分的吸收,而不同肥液质量浓度对土壤氮素转化率影响有所不同,硝态氮转化率基本不明显,而肥液质量浓度为33.3 g/L时铵态氮转化率最高。