新疆阜康某农场节水灌溉应用设计

新疆阜康某农场为了节约灌溉用水,采用大田滴灌的方案,本文主要对滴灌灌溉系统、管网布设、管材和管径选择、水泵的选型进行了介绍。毛管间距为1 m,毛管上每隔0.3 m设一个灌水器(滴头),灌水器流量2.8L/h,工作水头为10 m。每条支管的两侧各布设44根毛管,每根毛管长60 m,每条分干管长度为277 m,按44 m的间隔均匀布设在分干管上。     

砂沟滴灌技术参数模型

在分析砂沟滴灌土壤入渗规律的基础上,根据水量平衡原理建立了求解砂沟滴灌技术参数(沟宽、沟高、透水边壁高度、滴头流量)的模型,并将恒定水头积水入渗试验和Philip模型用于求解模型中的土壤入渗性能。以该模型计算的技术参数为基础,通过砂沟滴灌试验验证了模型的可行性,并对影响模型精度的因素做出了分析。试验结果表明,该模型能够较精确地设计砂沟滴灌技术参数。二维恒定水头积水入渗试验中,土壤吸渗率和渗透率是灌水时间的函数,砂沟滴灌中变化的积水深度和湿周是影响模型精度的另一个因素。     

改水成数对畦灌灌水质量影响研究

为进一步提高畦灌灌水质量,实现定额灌水及发展高效节水灌溉新模式,本文采用数值模拟手段,研究了畦田长度大于100m、介于80～90 m及介于50～60 m,改水成数取0. 5、0. 6、0. 7、0. 8、0. 9、1的组合下,灌水质量指标的变化。随着改水成数的增大,灌水效率Ea呈下降趋势,储水效率Es及灌水均匀度Du呈上升趋势,但50～60 m长度畦田灌水效率Ea下降幅度较小,且其储水效率Es小于其余规格畦田,最后对畦田长度及改水成数进行了优化,结果表明,在实际畦田灌溉系统设计与管理中,应设置畦田长度大于50 m,改水成数取0. 7～0. 8为宜。本文研究成果可为后期畦灌灌溉系统设计和运行管理提供理论依据及技术支撑。     

地下滴灌技术发展及应用现状

地下滴灌是微灌技术的典型应用形式之一,它是指水通过地埋毛管上的灌水器缓慢出流,渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到整个根层供作物吸收利用。由于灌水过程中对土壤结构扰动较小,有利于保持作物根层疏松通透的环境条件,并可减少土面蒸发损失,故地下滴灌技术具有明显的节水增产效益。此外,田间输水系统地埋后便于农田耕作和作物栽培管理,且地埋后管材抗老化性能增强,且不易丢失或人为损坏。此技术尤其在我渭北旱原显的更加重要,本文试图对地下滴灌技术的发展和应用现状进行综述,给出目前的研究状况及存在的问题。     

基于染色示踪的膜下滴灌棉田水盐运移规律

采用亮蓝FCF染色示踪剂, 研究膜下滴灌条件的水盐运移规律; 分别在灌溉前、灌溉中和灌溉后等不同时间段共开挖13个时刻的剖面, 观察膜下滴灌湿润面的运移情况; 以10 cm间隔的网格, 用MP406土壤水分探测器原位测定3 120个点的土壤体积含水率, 同时取1 430份土样, 利用1∶5土水比浸提法测定土壤盐分; 并利用WATCHDOG气象站监测研究区气象要素.结果表明: 染色示踪能直观表征土壤水盐运动轨迹; 膜下滴灌条件下, 垂直滴灌带方向土壤水流呈点源入渗特征、沿滴灌带方向近似呈线源入渗特征; 现行灌溉模式下, 壤质砂土湿润锋横向运移速率约为8 cm/h; 滴灌对滴头附近土体有一定洗盐效果, 未覆膜区域地表土体出现盐分积累; 灌水时间越长, 湿润锋越深, 横向扩展速率接近无作物小区(8 cm/h); 从土壤水合理利用角度考虑, 满足研究区一膜一带四行的种植模式和土质的单次合理灌水量应为29.4~69.8 mm.      

微咸水膜下滴灌灌溉制度试验研究

为了探讨科学合理的微咸水膜下滴灌灌溉制度,在新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理处国家重点灌溉试验站进行了不同灌溉定额、灌水频次的微咸水膜下滴灌大田试验。研究结果表明:①灌溉定额4500m3/hm2、灌水频次10次,灌溉定额3000m3/hm2、灌水频次7次,均有利于保持土壤水分。②当灌溉定额≤4500m3/hm2时,灌溉定额越大,土壤积盐越严重;在灌溉定额一定时,灌溉次数越多,土壤积盐越严重。③当灌溉定额≤4500m3/hm2时,灌溉定额越大,棉花产量越高,微咸水灌溉影响棉花产量的灌溉定额上限在4500m3/hm2左右;灌溉定额多时,灌水次数多棉花产量高,灌溉定额少时,灌水次数少棉花产量高。④灌溉水分生产率随着灌溉定额的增大而减小,在灌溉定额大时,采用少量多次灌溉,在灌溉定额小时,采用多量少次灌溉,均可提高灌溉水分生产率。⑤以节水、控盐和高产为优选标准,当地较为理想的微咸水膜下滴灌模式为灌溉定额3750m3/hm2、灌水次数20次、灌水间隔为7d。     

咸阳地区地热采灌井最佳井距分析

采灌井合理井间距的确定是对井采灌,资源可持续利用的关键性问题[1]。采灌井间距过大,不利于发生水力联系,间距过小容易产生"热突破"[2]。对采灌井合理井间距的确定提供依据,以咸阳采灌区为例,在建立地下水流场和温度场耦合数学模型的基础上,借助Feflow软件以咸阳地区WH2为回灌井中心,开采井呈东西南北向排布的方式模拟。模拟分析表明:在采灌过程中地下水水位稳定时间随抽、灌水量的增加相应减少。水流连通的时间缩短,主要是由于抽、灌水共同作用下,地下水发生强迫对流作用加强,使天然流场的作用被忽略。在强迫对流作用的影响下,经过一定的时间形成新的渗流稳定场,当新的渗流稳定场形成之后,水流连通也将出现。以回灌使含水层下降2℃视为出现"热突破"现象,运行3 650天时,在防止抽灌井发生"热突破"的前提下,抽水井距灌水井合理的间距的下限为400 m左右。结合水力联系影响下的合理井距上限500 m,得出的研究区采灌井间合理的井间距范围为400~500 m。     

黄河冲积平原灌溉入渗研究

黄河冲积平原面积广大,农田灌溉频繁,灌水量大,在地下水资源评价时对灌溉入渗系数取值困难。本文在现场灌溉入渗试验的基础上,分析包气带岩性及结构、水位埋深、灌溉水量对灌溉入渗系数的影响,总结提出了多种条件下灌溉入渗系数的取值范围。在单位灌水量40～60m3／亩和水位埋深小于4m、4～8m、大于8m的井灌区中,当包气带岩性为粉土、粉砂时,灌溉入渗系数可分别取值0．21～O．10、0．10—0．05、0．05～0;当包气带岩性夹有粉质粘土层时,灌溉入渗系数可分别取值0．15～0．09、0.09—0．05、0．05～0。在单位灌水量较大的渠灌区,灌溉入渗系数可按单位灌水量的增大倍数而增加,由此为黄河冲积平原区地下水补给量计算中灌溉入渗系数的确定提供了依据。     

膜下滴灌微区环境对土壤水盐运移的影响

基于膜下滴灌特有的"膜中"、"膜间"、"膜边"、"膜外"微区环境,利用2011—2013年田间对比试验方法获取的5 960个数据,运用柯布-道格拉斯模型,构建膜下滴灌环境土壤层次、灌水定额、土壤水分、气温、蒸发综合因素与土壤水盐关系及影响效应分析模型.结果表明,在气候干旱、蒸发强烈灌区,地膜覆盖与滴灌结合的地表介面灌溉形式下,土壤水盐具有水平方向由"膜中"向"膜边"地表裸露区定向迁移,垂直方向土壤水盐则由下向上层运移且趋于"膜外"边界积累的趋势,尤其是气温与蒸发因素交互作用,推进膜下滴灌土壤水盐在地膜覆盖与土壤裸露区域空间运移,研究结果进一步揭示了膜下滴灌"土壤水盐定向迁移"形成机理,为膜下滴灌土壤水盐地表排放模式应用提供了依据.     

水平孔某型喷反装置的结构优化实验

通过类比相关喷反机具设计,设计并制造了某型喷反装置模型。之后进行了结构优化实验研究,得到了一系列适于现场工况的喷反装置关键器件优化组合,并认识到该类喷反装置中,喉管喷嘴组合模式对吸水效率的影响最大,而流量参数m、间距S对吸水效率的影响较小;喷嘴喷速大于40 m/s时,其吸水效率急剧下降。     

真空预压法加固吹填土的模型箱试验

大连大窑湾三期工程所处理的土体为含水率＞ 120% 的超软土。为研究超软土的处理方法,采用袋装沙井、滤膜等效孔径80 ～ 100 μm 和孔径＜ 75 μm 的3 种排水体,0. 4 m 及0. 8 m 的2 种排水间距,共计6 个试验箱进行真空预压法试验研究。通过对表面沉降形态进行沉降优化计算,采用3 种模型进行沉降预测,结合监测与计算结果,认为排水体间距为0. 4 m、等效孔径≤75 μm 的国产B 型排水板效果最佳。     

花岗岩残积土地区边坡锚固中锚杆长度及间距的数值优化研究

以广州金山湖第19#地块一个四级人工高边坡为例,采用数值方法计算探讨了锚杆(索)长度及布设间距的优化取值问题。文中以边坡坡级、锚杆间距和锚杆长度为变量参数,获得225种支护组合形式,运用有限差分法计算并获得了225种边坡加固方案的稳定系数,经综合对比分析,得到各个坡级最优的锚杆长度及锚杆间距方案。优化后方案在保证安全的前提下,第二、三、四级边坡采用的锚杆(索)长度较原方案减少了3 m、锚杆布设间距较原方案增加了1 m。     

黄土丘陵区治沟造地新造地田间高效用水技术

针对黄土丘陵区治沟造地新造地发展农业生产缺水的问题,提出适宜新造地的田间高效用水技术体系,包括田间雨水高效利用和排洪渠雨水存蓄利用两个部分。计算得出了丰水年玉米的灌溉需水量为460.5 mm/亩、平水年615.2 mm/亩、枯水年705.5 mm/亩;丰水年马铃薯的灌溉需水量为314.3 mm/亩、平水年346.2 mm/亩、枯水年364.8 mm/亩。提出了地下暗管输水、滴灌、垄沟种植、覆盖等技术的应用参数。制定了玉米和马铃薯在滴灌、喷灌和地下暗管输水条件下的灌溉制度,能为治沟造地新造地田间高效用水管理提供参考。     

中低渗高阶煤煤岩毛管压力数学表征

毛管压力对煤层气开发具有重要意义。为定量表征中、低渗高阶煤煤岩毛管压力曲线,开展了中、低渗高煤阶煤岩高压压汞实验,利用得到的毛管压力数据回归建立了新的毛管压力曲线双参数和单参数数学模型,并研究了参数a、b间关系,以及参数a、b对毛管压力的影响及其影响因素。结果表明,本研究拟合建立的新毛管压力模型能够很好地拟合中、低高阶煤样的高压压汞实验测试得到的毛管压力数据,拟合程度达到98%以上,为定量表征高阶煤储层毛管压力提供了经验公式。根据本文建立的新毛管压力经验公式,在以SHg为横坐标,以lnPc-lnPmin-ln(SHg^0.5)为纵坐标的在直角坐标系中,SHg与lnPc-lnPmin-ln(SHg^0.5)成幂指数关系lnPc-lnPmin-ln(SHg^0.5)=aSHgb,因此可通过最小二乘法拟合计算参数a和b值,进而可以得到相应煤样的毛管压力数学模型。参数a和b呈负幂函数关系,其关系式为,基于该关系式,可进一步得到单一参数毛管压力数学模型为,则lnPc-lnPmin-ln(SHg^0.5)和在双自然对数坐标中成线性关系,通过最小二乘法进行线性回归得到直线斜率即为b值,进一步简化了毛管压力模型。利用新数学模型开展数值模拟,发现煤样毛管压力随参数a和b增加而增加;参数a和b与孔渗的关系表明,参数a随渗透率、孔隙度增加而降低,成线性关系,而参数b则随渗透率、孔隙度增加而增加,均成指数关系。     

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

深埋软弱围岩隧道锚杆参数优化数值模拟

基于乌鞘岭隧道几种典型断面优化的结果,运用有限差分程序FLAC3D,对支护结构的锚杆参数进一步进行优化,包括锚杆的最优长度、横向间距和纵向间距等.研究表明,隧道的拱顶下沉量随锚杆长度的增加而逐渐减小.隧道的拱顶下沉量和墙腰收敛值随锚杆横向间距或者纵向间距的增加而增大,而且当锚杆横向间距超过0.8 m或者纵向间距超过1 m后,锚杆的作用就不明显了.     

娘子关泉流量衰减原因的初步定量化分析

以娘子关泉为例,从水资源系统观点出发,通过系统水资源要素间转换关系的分析,对引起娘子关泉流量的衰减原因进行了初步量化计算。结果表明,在娘子关泉1956- 1979年和1980- 2000年前后两个系列平均流量所减少的4. 07m3 /s中,由于降雨减少、气温升高引起的泉流量减少量为1. 28m3 /s; 泉域西部采煤等导致的水环境变化引起的泉流量减少量为0. 84m3 /s;岩溶地下水直接开采引起的泉流量减少量为1. 48m3 /s。      

河南省商城县琉璃河泥石流地质特征和动力学参数分析

琉璃河泥石流位于河南省商城县东部的苏仙石乡,是一条典型的沟谷泥石流.本文在分析琉璃河泥石流沟流域和泥石流基本特征的基础上,对形成泥石流的地形、水源、物源等基本条件进行了论述,并基于动力学原理,详细计算了泥石流的密度、流速、流量、冲出量等动力学参数.结果表明,琉璃河泥石流的流体密度为1.47 t/m3,泥石流峰值流量为29.3 m3/s,泥石流流速为4.94 m/s,大块石的运动速度为4.0 m/s,泥石流整体冲击压力4.86 Pa,泥石流的最大冲起高度1.24 m,爬高1.99 m.动力学参数计算结果较为可靠,可指导泥石流防治工程设计工作.     

黑龙江三江盆地晚白垩世海浪组孢粉组合

依据东基三井1 226. 0～1 538. 0 m井段的孢粉鉴定结果,结合前人资料,首次将该井段孢粉组合命名为Cyathidites-Taxodiaceaepolleni-Aquilapollenites组合。其组合特征为:裸子植物花粉占48. 10%～78. 58%,蕨类孢子占2. 44%～34. 18%,被子植物花粉占0%～28. 26%;蕨类孢子中Cyathidites百分含量最高(0. 79%～37. 50%),其次是Cicatricosisporites (0%～12. 50%)和Leiotriletes (0%～10. 00%),重要分子有Appendicisporites、Schizaeoisporites、Lygodiumsporites和Lygodioisporites;裸子植物花粉中Inaperturopllenites的百分含量最高(11. 29%～38. 83%),其次是Taxodiaceaepollenites (12. 66%～28. 57%),重要分子有Tsugaepollenites、Parcisporites、Parvisaccites、Ephedripites和Classopollis等;被子植物花粉中Tricolpites的百分含量最高(0%～16. 46%),其次是Betulaepollenites (0%～15. 22%),含量较高的还有Momipites和Tricolporopollenites,重要分子有Aquilapollenites、Fibulapollis和Proteacidites等。该组合可以与松辽盆地嫩江组孢粉组合对比,地质时代为晚白垩世Santonian-Campanian期。鉴于宁安市南团子山、高家等露头区海浪组所产Estherites mitsuishii、E. liuxinensis、Tylestheria cf. shanhoensis、Halysestheria yui、Calestherites sp.和Brachygrapta? sp.等叶肢介化石群,系松辽盆地嫩江组常见分子,故将东基三井1 226. 0～1 538. 0 m井段划归为海浪组,废弃"七星河组"一名。     

新疆巩留县高效节水模式比选及水量平衡分析

针对巩留县阿克吐别克镇其那尔村管道灌节水技术、滴灌技术、喷灌技术进行灌溉模式的比选和水量供需平衡分析,得出滴灌模式具有工程成本低、降低劳动强度、灌水均匀等优点,是适合当地的一种能够高效节水的灌溉模式,符合当地灌溉要求。通过灌区水量平衡分析,得出灌区总需水量为596. 03万m³,毛需水量779. 13万m³,为落实最严格水资源制度,提升农业水利用效率,提供了数据保障。