湘南典型残次阔叶林人工促进更新技术研究

于2003年在湖南省汝城县益将国有林场天然残次阔叶林内设置试验样地和对照样地各3个,采用林地清理、补植、补播等手段促进天然更新,并分别于2006年和2011年进行2次人工促进干预;同时,在6个样地内各设置3个样方,共计18个样方,分别于2003、2008、2013年冬,对幼树、幼苗、萌条的数量及地径进行统计,并对样方内胸径≥5 cm的立木进行每木调查。结果表明:种子补播保存率43%,幼苗补植保存率20%,平均保存率32%。树高≤30 cm且地径0.5 cm、31 cm≤树高≤50 cm且0.5 cm地径0.7 cm幼树的数量下降率分别是对照样地的17.5%、21.59%,树高≥51 cm且地径0.7 cm幼树的数量下降率是对照样地的121.66%。2008年单位面积蓄积量是对照样地的2.28倍,2013年达到3.80倍;经过10年更新,单位面积蓄积量是试验前的11.57倍,对照样地单位面积蓄积量仅是试验前的2.55倍;单位面积蓄积量是对照样地的4.54倍。人工促进天然更新所需的人工成本为1 860元/hm2,仅为同期人工营造杉木幼林所需人工成本5 310元/hm2的35%。     

水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统优化试验研究

采用巴赞堰流公式计算流量的水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统通过渠道流量量测与控制试验,验证了其精准的测流功能和智能控制技术的可行性。为进一步提高该测控系统运行的效率和稳定性,减少运行能耗,对矩形薄壁堰堰流公式进行水力试验研究,通过分析堰上水头和流量关系,拟合出矩形薄壁堰流量计算公式。通过向该拟合公式引入修正系数λ=0.848,将测控系统测得的堰上水头数据值代入该拟合公式求得的流量值与电磁流量计测得流量值的差值的平均值为-0.004L/s,标准差为0.119,线性相关系数R2=0.989 1。该拟合公式相对于巴赞堰流公式形式简单、参数较少、运算简便,同时也满足节水灌溉对精准测流的要求,更适用于水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统,对于在灌区推广和使用该测控系统具有重要的意义。     

Physical simulation of fluid field and structure optimization in two-strand tundish

The influence of the structure and location of dam and weir on fluid flow state in a two-strand tundish is studied, and a set of optimal structure, combining with the average residence time calculated from RTD curve, is obtained. The result indicates that the fluid flow state can be changed and the path of the fluid flow can be prolonged as well as the average residence time is improved after using dam and weir. But there are some dead zones after fluid passed through the dam and weir. Combination scheme of No. one dam and weir is better than the others. Its average residence time is 299 s and the volume fraction of dead zone is 31.0%. After the optimization of flowing control parameters in tundish, the best case is that the distance between dam and weir is 290 mm and the distance between weir and the long nozzle is 383 mm. The longest average residence time is 351 s and the minimum volume fraction of dead zone is 19.0% under the above situation. Compared with that of no dam and weir, the average residence time increases by 65 s and the dead zone volume fraction decreases by 15.0%. Based on Newton formula, the calculated results show that the inclusions with diameter larger than 17.5 μm can float up within 351 s under this optimization situation.     

Passage of sediment through flumes and over weirs

This paper reports on laboratory research on the sediment passagecapability through long-throated flumes and broad-crested weirs withwhich the Froude number in the approach channel does not exceed 0.6over a distance of about 20 times the water depth upstream of thestructure. Design rules are given for any combination of flume or weirin combination with any channel.     

宽顶堰平板压差式量水闸过流规律

灌区水量的测量问题正日益受到关注。对于平原灌区，研究利用以淹没出流为主的工作闸门进行渠道量水具有现实意义。基于孔板式流量计的测流原理，提出一种平板压差式量水闸门。选择不同闸门开度e与闸门上游水深H组合，通过室内试验研究分析了闸孔淹没出流的相关测流规律，得出实用的流量系数经验公式。结果表明，该型闸门结构简单，取压方便，量水精度较高，集水位流量调控与测量为一体，适合应用于平原灌区。     

平地漫灌灌溉水净化与循环利用研究

为提高设施农业的水分利用率，设计了平地漫灌灌溉水净化与循环利用系统；阐述了系统的组成、节水灌溉原理与工作过程。理论分析可知，系统具有较高的输水利用率、灌水利用率和降水利用率，是农业节水灌溉的有效新途径。     

小型U形渠道适宜量水设备浅析

在节水灌溉技术的推广应用中,灌区量水是一项基础的、关键性的技术.灌区量水设施灌区节水、实现水资源高效可持续利用具有重要意义。随着节水农业的发展和水价制度的改革，迫切需要研究并推广可对灌区末级渠系计量的量水设备。抛物线形移动式量水堰板和便携式量水槽是针对小型U形渠道测流而提出的量水设备，具有使用方便，结构简单等优点。通过对2种量水设备的比较，模拟分析了在不同渠道条件下的量水性能指标。结果表明：2种量水设备的量水精度均可满足灌区测流要求；抛物线形移动式量水堰板测流幅度大，渠道适应性好；在可以适用的缓坡渠道条件下，可优选便携式量水槽。     

矩形薄壁侧堰水力特性试验研究

侧堰作为一种量水设施,精度较高、结构简单、安装和拆卸方便,较易在灌区应用和推广,有很大的研究价值。对不同宽度和高度的矩形侧堰在缓流条件下进行了试验,分析了各工况下矩形渠道侧堰上、下游水面线、能量分布、流量系数等水力因素。结果表明,主渠道侧堰段能量基本保持不变,符合De Marchi的恒定能量假定;主渠道靠近侧堰边壁、中心线以及另一边壁三处的水面波动程度不同,说明侧堰对堰前水流产生影响;基于De Marchi假定和无量纲分析原理得到的流量公式最大相对误差均在±10%以内,满足灌区量水精度要求。     

宽幅播种机折叠机架的模态分析

为了得到宽幅播种机折叠机架的振动特性,验证机架的设计是否合理,以自主研发的2BMZ-13型气吸式免耕精量播种机折叠机架为研究对象,进行了模态振动分析。采用三维建模软件Pro/E和有限元仿真分析软件ANSYS Workbench建立机架的有限元模型,通过模态分析模块得出机架前6阶振型的固有频率、振动方向和极值等振动特性,输出各阶的振形图,并将仿真分析结果与外激频率进行对比。研究结果表明:折叠机架结构设计合理,机架固有频率没有发生重叠且避开了外激频率,避免了共振现象的发生。本研究对提高播种机的播种精度、延长播种机的使用寿命具有重要意义。     

闽北常绿阔叶林土壤微生物学特性的研究

选择闽北地区较有代表性的建瓯万木林自然保护区长期受保护的 (近 60 0 a)的中亚热带森林 ( conserved forest,CF)和顺昌县元坑镇近期 ( 50年代以来 )受人为干扰破坏的退化森林( degraded forest,DF)作为研究对象 ,比较了 CF和 DF群落的土壤微生物及其主要几种生理类群的数量分布和土壤主要化学性质的差异 .研究结果表明 :DF群落由于受人为的干扰破坏 ,土壤主要养分含量呈明显下降 .对土壤微生物区系研究表明 :CF群落的土壤微生物总数、细菌数量以及主要几种微生物生理类群的数量均明显高于 DF群落 .而真菌和放线菌的数量分布则以DF群落中数量较多 ,且占土壤微生物总量的比值也较大 . DF群落根际和非根际土壤中 3大类微生物及生理类群数量分布发生的变化 ,指示了土壤性质恶化的动态变化 .研究结果为揭示森林生态系统土壤性质退化机理、找出防治的技术途径 ,恢复生物物种的多样性 ,提供科学依据