单喷嘴均匀度实验研究

针对单喷嘴的特性,设计了研究单喷嘴均匀度的实验方案,并且给出了均匀度的测试指标：均匀系数、偏态系数、等雨强线、等圆半径。通过本实验方案,详细的研究了喷嘴的均匀度,为喷嘴的优化组合提供了技术指标。     

天津滨海新区供水安全分析

天津市滨海新区的经济社会发展已被提升为国家战略,但资源型缺水致使该地区人均本地水资源占有量仅为160 m3,低于世界缺水警戒线.加之区域降水的不稳定性,跨流域调水及突发事件中的不确定因素,供水安全将是关系滨海新区经济社会是否能持续发展的焦点问题之一.结合滨海新区的供水现状、存在问题和水文地质条件,建议滨海新区尽早建立完善的供水安全保障体系,具体措施包括:首先加强对供水水源、输水管道及供水设施的实时监测.其次建立应急后备水源地,在蓟县北部全淡水区和七里海、黄港洼、团泊洼地区建立供水能力14万m3/d的应急供水水源地,在滨海新区建立供水能力4.5万m3/d的深部地下水突发事件应急供水水源地.再次逐步扩大海水净化规模和提高雨洪资源利用率,建议到2020年用于居民生活的海水淡化量达到13万m3/d,雨洪集蓄水量达到1.0亿m3.同时完善多渠道供水长远规划,制定完善的应急供水方案,为滨海新区的可持续发展提供水资源保障.     

风水两相作用和人类活动对无定河粗泥沙输沙量的影响

风沙活动、降雨和人类活动是干旱-湿润过渡区影响粗泥沙(d>0.05mm)入黄的几个重要因素。粗泥沙输沙量的变化取决于全沙输沙量和粗泥沙在全沙中所占的比例。基于悬移质输沙量和泥沙粒径构成、降雨量、沙尘暴日数和水土保持面积等数据,分析了粗泥沙输沙量与影响因素之间的关系,利用Arc-GIS和SPSS软件定量分析了影响无定河流域代表自然过程的风水两相作用和人类活动对粗泥沙输沙量的影响,并通过回归分析确定了不同影响因素对全沙输沙量和粗泥沙比例的贡献。结果表明,影响全沙输沙量的主要因素是降雨量和水土保持措施,而影响粗泥沙比例的是风沙活动和水土保持措施。利用二元回归分析确定了各因素的贡献比例,认为降雨量的减少和人类活动对全沙量减少的贡献相当,人类活动对粗泥沙比例降低的贡献高于风沙活动的作用。     

非充分灌溉条件下农田水分转化SWAP模拟

非充分灌溉改变了农田水分转化过程,以往的研究较少讨论作物根系层以下的土壤水分转化动态及其对作物耗水的影响。该文在北京市典型农田开展了冬小麦-夏玉米非充分灌溉试验,在对SWAP模型率定与验证基础上,模拟分析了非充分灌溉农田耗水规律与水分转化过程,并应用模型得到了研究区不同降水年型的最优非充分灌溉模式。结果表明:非充分灌溉的实施促使作物消耗大量土壤贮水,当降雨或灌溉量较小时,土壤水可占作物耗水量的46.1%;根区和储水区之间土壤水分交换明显,转化通量变化范围为-2.67～0.45mm/d,而储水区底部水分通量较小且无明显变化,根区土壤水分渗漏出现在灌溉或较大的降雨之后,储水区水分向上补给主要发生在作物需水关键期;与常规灌溉相比,最优非充分灌溉模式在丰水年、平水年和枯水年分别节水375、225和225mm,储水区底部深层水分渗漏量分别减少了89%、17%和2%。     

额济纳三角洲地下水位年内动态变化特征分类分析

选取额济纳三角洲14口自动观测井日尺度的地下水位埋深观测值(2010.4-2011.4)作为数据基础,运用SPSS 18.0软件中的描述性分析,趋势分析和K-means聚类分析模块,对额济纳三角洲地下水位年内动态变化特征进行了分类分析。结果表明:研究区地下水位年内动态变化空间上存在着较大的差异性,其地下水位动态可分为四种波动类型。其中,类型Ⅰ主要分布在远离河道的荒漠地带,地下水位动态变化较为稳定;类型Ⅱ的观测井靠近东西河,地下水与河水不断的发生交换,多次的抬升下降是该类型地下水位动态变化的典型特征。类型Ⅲ主要分布于东河下游绿洲区,地下水位动态变化主要受人为调控的地表径流影响,地下水位剧升后缓慢下降是该波动类型的典型特征;类型Ⅳ分布在远离河道的绿洲区周边地带,其地下水位动态变化呈显著的下降趋势,地下水位缓慢下降是此波动类型的典型特征,这与地下水不断以蒸散发形式排泄,且得不到补给有关。     

低洼重度盐碱地滴灌垄作模式土壤水盐运移规律研究

目的“滴灌+高垄”模式下盐碱地垄沟栽种的苗木初始成活率高,而一段时间后成活率大幅降低,为研究清楚垄沟苗木死亡原因,开展了“滴灌+高垄”模式水盐运移规律研究。方法田间原土起垄后分别在垄面和垄沟铺设滴灌带,在保证滴头附近不出现大面积明水前提下持续滴灌,根据湿润锋运移和水盐运动情况连续取土样,分析垄体和垄沟盐分运移规律与灌水量之间的关系。结果当灌水量不超过41.4 mm时,水平湿润锋和垂直湿润锋运移距离均随灌水量的增加呈极显著的幂函数关系增加,垄体滴头下方形成一个高土壤含水量、低土壤盐分区,并且随着灌水量的增加,该区向横向和纵向不断扩大。当灌水量达到84.3 mm时,土壤质量含水率等值线由原来的椭圆形转变为倾斜向垄沟方向,垄面滴灌形成的湿润锋与垄沟滴灌形成的湿润锋搭接,土壤盐分在湿润锋搭接处聚集。当灌水量达100.9 mm时,垄体盐分随着灌水量的增加不断向土壤深层和垄沟迁移,盐分等值线图由双“U”型转变为倾斜向垄沟方向,垄体淋洗下来的盐分向垄沟大量聚集。当累计灌水量为171.6 mm时,垄体和垄坡大幅度脱盐,EC_e较初始值降低62.9%。结论垄作滴灌灌溉对垄体和垄沟水盐运移有显著影响,垄沟盐分经历了先降低后增加再降低的过程,垄沟脱盐较垄体脱盐有延迟性。在此条件下对垄沟进行植被构建时,要避开盐分向垄沟聚集的时段,延迟于垄面种植。      

近60年来辽河流域径流量变化及其主控因素分析

辽河流域径流量在近年来呈现明显减小趋势,这严重影响到流域内部的生态环境和可持续发展。为了查明径流量变化特征及不同影响因素对径流量变化的相对影响程度,本文基于流域内相关水文站在1956—2015年的实测水文数据以及流域内部和周边的38个气象站的同期观测数据,计算了流域不同区间平均年径流量、降水量和蒸发量。利用累积距平分析方法得出了径流量突变年份,据此划分出了径流量变化的不同阶段。利用累积量斜率变化率研究方法估算了降水量、蒸发量和人类活动对不同区间径流量变化的相对贡献率。结果表明:辽河流域不同区间径流量的变化主要受到人类活动的影响,其贡献率总体上超过了80%,而降水量和蒸发量的综合贡献率基本小于20%。为了辽河流域水资源的可持续利用和改善生态环境,需要制定相应措施以减小人类活动对径流量变化的干预程度。     

不同种植年限覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布特征

为了研究长期覆膜滴灌对土壤化学性质的影响,该文通过时空转化的方法研究了覆膜滴灌种植春玉米1a和2a的盐碱地土壤盐分及盐分离子在0～150 cm土壤削面上的分布特征,同时以试验地附近未种植的盐碱荒地作为对照.结果表明,覆膜滴灌条件下,当滴头下方20 cm处土壤基质势为-10 kPa时,0～40 cm土层土壤盐分含量、各种盐分离子含量、土壤pH值、Cl-/SO24和钠吸附比(SAR)随滴灌种植年限增加向降低.这表明根区土壤环境随种植年限增加逐渐变好,有利于作物生长.与盐碱荒地相比,滴灌种植以后40 cm以下土层Cl-含量、Na 含量、Cl-/SO24、钠吸附比(SAR)均增加了.     

华北半湿润地区微咸水滴灌对番茄生长和产量的影响

为了安全有效地开发和利用微咸水资源,必须了解微咸水灌溉对作物和土壤安全性的影响.该研究连续3a(2003～2005年)在华北半湿润地区就滴灌条件下不同盐分浓度微咸水和土壤基质势对番茄地下、地上部分生长和产量的影响进行了研究.试验结果发现不同盐分浓度微咸水(1.1～4.9 dS/m)和土壤基质势(滴头正下方0.2 m深度土壤基质势下限控制在-10～-50 kPa)处理对番茄根千质量密度、根长密度、最大叶面积指数、总叶绿素含量和产量等都没有明显的影响,且不同盐分浓度和土壤基质势处理间没有显著的交瓦影响.因此,华北半湿润地区滴灌条件下,番茄缓苗阶段后用EC<5 dS/m的微咸水灌溉,对番茄的生长和产量是安全的.     

生物炭对鸡粪堆肥过程中氨气排放的影响

通过鸡粪与玉米叶共堆肥试验,研究小麦秸秆生物炭、稻壳生物炭对共堆肥过程中碳氮比(C/N)、铵态氮(NH_4~+-N)及氨气(NH_3)挥发的影响。堆肥中2种生物炭分别以干质量分数的5%、10%、15%添加,结果表明,在堆肥过程中,添加3种比例的小麦秸秆生物炭处理(B_1、B_2、B_3)、稻壳生物炭处理(B_4、B_5、B_6)堆体的C/N减少量比对照的C/N减少量分别多0～2、2～4;NH_3排放浓度较比照分别降低了63.75%、78.44%、91.50%和70.13%、80.75%、92.63%。另外,在堆体NH_3排放高峰期,添加生物炭堆体的NH_4~+-N含量均明显低于对照,且NH_4~+-N含量随生物炭添加量的增加而减少。由结果可知,生物炭的添加可以降低堆肥过程中NH_3的挥发并促进保氮过程,且比表面积更大的稻壳生物炭对抑制NH_3排放的效果更好。