水肥一体化智能调控设备智能液位开关设计

在对设施蔬菜生产中使用的水肥一体化设备进行智能灌溉控制设计中,监测混肥罐和回液桶中液位高低是非常必要的。现有液位检测普遍采用机械开关式液位浮子,工程实践中发现当进出水口与浮子过近,或者水纹波动显著时,浮子上下剧烈抖动会导致水泵随浮子的抖动而经常启停,对于启动电流较大的泵容易造成损伤。本文在软硬件设计中采用了计数器数字滤波电路以及单片机定时器中断,设计了一种替代简单液位浮子的实用智能液位开关。为了检验该设计的性能,在同等条件下,进行了不同液面、不同压力和水流量的对比试验。试验结果表明,计数脉冲发生电路中充电电阻和放电电阻为4.7 kΩ时,滤波后的输出信号比现场实际的数控信号时间迟延了2.11 s,经数字电路滤波后的输出信号已经完全消除了宽度小于2 s的所有干扰信号,并且具有很高的稳定性。迟延时间与计数电路、计数脉冲发生电路有关,通过电路设计调整滤波脉宽可使输出信号有效地滤除干扰成分。同时,利用该方法也可以根据不同工况,如不同功率的水泵设定不同参数滤除干扰信号,提高智能液位开关适用性。     

“数字清江”实时水情调度联合计

为了快速、准确的分析水情实况、预测未来的发展趋势，结合清江流域防洪减灾工作实际情况，设计了实时水情调度联合计算方案。根据清江流域地理位置的特点，将其分为7个子流域，依次进行降雨径流预报、洪水演算，为防洪减灾提供真实有效的决策依据。通过对该方案的分析，探讨了设计思路，并给出了其实现机理。该方案已在“数字清江”项目中得到成功应用。     

无砂大孔绿化混凝土在河涌整治护

无砂大孔绿化混凝土多孔透水，其上可种植水生植物，用于河涌整治护岸工程，具有护岸、绿化造景、美化环境、改善水体生态平衡和净化水质等功能，是一种建造生态水工的绿色混凝土。试验发现无砂大孔绿化混凝土的最佳水灰比与水泥用量呈线性关系，随水泥用量增大而减小；强度随水泥用量增大而增大，呈线性关系；强度也随水灰比减小、龄期延长而增大。     

岩溶地区生态环境可持续发展的生态足迹分析

本文以西南岩溶地区清镇市为例,采用生态足迹的理论和模型对2005年清镇市区域生态足迹状况进行了测算和分析,并与不同区域进行比较。结果表明:①清镇市2005年的人均生态足迹为2.5440hm2,超过了它的人均生态承载力;②清镇市2005年人均生态赤字为2.1240hm2,表明清镇市处于一种不可持续的发展状态;③清镇市2005年万元GDP生态足迹为2.8139hm2,高于中国西部的平均水平,资源利用为粗放消耗型。针对清镇市生态赤字的状况,提出了缓解该市生态压力、提高生态承载力的建议。     

四川阿坝州草原畜牧业现状、存在问题及发展对策

介绍了阿坝州草原资源和畜牧业发展现状,论述了草原生态保护与畜牧业的关系,剖析了草原生态与畜牧业发展中存在的问题,并针对存在的问题提出了实现草原生态保护和畜牧业平衡发展的对策。     

长三角地区景观生态风险与人类活动强度的响应及其时空关联

人类活动是诱发区域生态风险的重要因素,但生态风险与人类活动在不同尺度下的表征效果不一,响应程度不同,从多尺度科学地研究区域景观生态风险与人类活动强度的关联特征对于协调区域人地关系地域系统矛盾,推动地区可持续发展具有重要意义。该研究以长三角地区为研究对象,基于1990—2020年4期土地利用、夜间灯光、人口空间分布数据,建立市域、县域、格网三级尺度,构建景观生态风险及人类活动强度评估模型,刻画不同尺度下二者的时空响应特征,并基于Copula函数、双变量空间自相关及耦合协调度模型,揭示景观生态风险与人类活动强度的时空关联性。结果表明：1)1990—2020年间不同尺度下长三角地区景观生态风险均呈现北高南低的空间分布格局,且高风险地区持续减少,低风险区均呈增加趋势,其中市域尺度下高风险地区的减势最明显,而县域尺度下,低及中低风险区总体增势最为显著;2)1990—2020年间不同尺度下长三角地区人类活动强度均呈现东北高西南低的空间分布格局且高强度区域均呈现显著上升趋势,而低强度区域均明显下降,其中格网尺度下高强度区域增幅最大,达13.42个百分点,市域尺度下低强度区域的减幅最为明显,达9.76...     

水资源联合调度模型在额济纳绿洲生态环境建设中的应用

对日趋缺水的额济纳绿洲,进行河水与地下水进行联合运用的目的是:减少水资源浪费,恢复生态水位,保护绿洲。按照国家水利部(1997)496号文件:《现状工程条件下黑河干流水量分配方案》(简称“97甘蒙分水方案),不同保证率下分配给内蒙古的水量。根据狼心山水文断面入境水量丰枯变化的分析结果,建立水资源联合调度模型,对四种不同来水方案进行计算。结果表明,执行“甘蒙分水”,采用内蒙长衬砌渠道输水,当保证率P=50%时,入境狼心山水量为7.527×108m3,到2020年地下水位埋深回升到2.35m,相应绿洲面积将扩大到5005.01km2,绿洲植被总盖度可达到58%。基本满足天然非灌溉林草的需水,逐步回补到生态要求的限定水位,使绿洲逐步得到恢复。     

塔里木河下游生态输水前后生态与环境的动态变化研究

早在4000年前的原社社会,塔里木河(以下简称塔河)下游绿色走廊已经形成。在近百年的历史中,前20年是绿色走廊的兴盛时期,自20世纪20年代中期以后,绿色走廊开始近代历史上的衰败过程,特别是近50年来塔里木河上中游的水土开发活动,使得下游地区的来水量骤减并中断有近30年的历史,从而引发了下游绿色走廊的逐步走向衰败、土地荒漠化趋势加剧等生态环境恶化问题。为了改善塔河下游地区的生态与环境、抑制土地退化的加剧、挽救濒临灭绝的下游天然植被,截止2005年11月共向该地区输水7次,断流30年的塔里木河下游完成了第四次应急输水后,大体达到维系下游生态的必须水量,输水使河道两侧植被生长状况发生明显改善,生物呈多样化变化。笔者在1998年5月,2002年10月和2004年5月三次对塔河中、下游地区进行实地考察获得了第一手资料,本文在前人研究的成果基础上和实地考察资料相结合,对塔里木河下游生态输水前后生态与环境的动态变化进行探讨。     

用虚拟水理论探讨干旱区生态用水问题

新疆有限的水资源不可避免地导致绿洲农业经济用水与生态用水的矛盾.虚拟水理论是有别于传统水资源配置的一个新理论.通过分析目前新疆绿洲农业生产用水与生态用水的现状,计算出新疆主要农作物的虚拟水含量,尝试用虚拟水策略探讨干旱区水资源的合理利用,并分析该理论在新疆水资源利用方面的前景,以及存在的一些问题.     

利用OWA和电路模型优化黄河流域甘肃段生态安全格局

从生态系统服务视角出发优化生态安全格局,对于维护区域生态安全格局,确保经济社会稳定发展意义重大,但现有研究缺乏对多种生态系统服务之间权衡情景下生态系统状况的认知。该研究以黄河流域甘肃段为研究单元,在测度2019年食物供给、碳固定、产水量、土壤保持及生境质量5种典型生态系统服务的基础上,利用有序加权平均(Ordered Weighted Averaging,OWA)模型识别出生态系统服务权衡度最高的优先保护区作为生态源地,利用最小累积阻力模型和电路模型识别生态廊道和战略点区域,进行生态安全格局构建与优化。结果表明:黄河流域甘肃段生态源地斑块共计169个,总面积27 460.56 km2,约占研究区总面积的19.2%。5种生态系统服务之间在全流域尺度下呈现出协同关系,甘南高原、陇中、陇东黄土高原由于受地形气候和植被覆盖以及人类活动的影响,生态系统服务差异显著。利用电路模型提取得到441条生态廊道,总体呈网状分布,贯穿东西,识别出生态节点49个。提出构建"四轴、六区、多中心"的黄河流域甘肃段生态安全空间布局优化体系,形成功能化、网络化的区域生态空间优化结构。