基于加权灰色关联模型的干旱区玉米覆膜耕作方式评价

通过设置垄作全膜、垄作半膜、平作全膜以及平作半膜4个覆膜耕作处理,采用加权灰色关联模型评价不同覆膜耕作方式的优劣。结果表明:垄作全膜处理保水保温效果明显;干旱条件下,耕作措施较覆膜方式对地温的影响更为明显;而在水量充沛条件下,覆膜方式则表现出对地温更显著的影响。田间起垄耕作结合全膜覆盖的种植方式,有利于干物质的积累,促进滴灌条件下玉米产量的形成,同时提高水分利用效率,为干旱区农业节水和玉米高产提供了技术依据。     

宁夏扬黄限额灌区降水资源高效利用技术研究

在宁夏中部干旱带年平均降雨量350 mm的限额灌溉区,以滴灌玉米种植为对象,集成覆膜微集雨、土壤保水、抑制蒸腾等技术,开展降水资源就地高效利用试验研究,通过对试验区玉米在不同模式下产量及水分生产效率的对比分析,从而提出深翻20～40 cm+半覆膜膜侧种植+保水剂(秦威加力7.5 kg/hm2)+喷施抗蒸腾剂(万代红1.05 L/hm2)为宁夏中部干旱带限额灌溉区适宜的玉米降水资源高效利用模式,产量达到13 785 kg/hm2,水分利用效率达到4.22 kg/m3。     

高塬沟壑区苹果园集雨节灌研究成果综述

为了充分利用水资源，实现滴灌水在时间、空间、灌水量、灌水方式等方面的优化配置，开展了苹果园集雨节灌研究。结果表明：在雨水集流场防渗新材料应用方面，甲基硅酸钠和硅烷偶联剂的集流效率较高，适宜于雨水集流面的处理；覆草、覆膜、清耕3种处理方式下苹果园从萌芽到落叶耗水量为433．5～478．5mm，各物候期的耗水量差异很大；滴灌湿润土体与果树根系分布达到耦合状态，可以大大提高灌水的利用效率，滴灌时毛管应放置到树冠冠径的1／3～2／3的地面中间；在半固定式滴灌、固定式滴灌、渗灌、滴渗灌、涌泉灌5种果园微灌方式中，半固定式滴灌为果园微灌的较好形式；在高塬沟壑区旱作果园采用集雨肥水穴灌，可以有效贮存天然降雨，提高土壤含水量。     

不同沟垄集雨方式对旱地燕麦耗水强度及产量的影响

沟垄覆膜集雨技术在旱区农业中的显著节水增产作用,使其在我国西北半干旱农业区得到了广泛地应用。为了研究适宜于燕麦的沟垄集雨方式,分析其耗水规律,丰富沟垄集雨模型,设计了4个处理:T1—平地种植,T2—沟垄不覆膜不供水种植,T3—沟垄覆膜不供水种植,T4—平地充分供水种植。结果表明:(1)在燕麦的主要生育阶段,除T4处理之外,T1处理的耗水量要高于T2和T3处理;(2)T3处理显著地增加了耕作层0～30cm剖面的土壤水分,达到6.93mm,而T1处理土壤各剖面的水分消耗量最高;(3)T4处理的产量最高为1 854kg/hm2,T3处理的产量为1 611.2kg/hm2,T4较T3高242.8kg/hm2。而在不供水的各处理之中(T1、T2、T3),T3较T1和T2分别增产28.1%和27.8%;(4)T4处理各产量构成为各处理中最高,T3处理显著降低了燕麦的千粒重,其值仅为13.9g,其余主要指标均显著高于T1处理。     

光伏电站发电板雨水收集模拟试验研究

为有效利用光伏电站降雨资源进行农业灌溉,以云南省楚雄州元谋县天子山光伏发电站为研究对象,进行了雨水收集模拟试验研究。通过室内1∶1比例模型设置纵向单列、纵向3列布置发电板进行人工降雨模拟试验,分析当地条件下降雨强度与集雨效率的关系。结果表明:纵向单列布置与纵向3列布置得出的集雨效率相同;瞬时降雨强度与集雨效率关系为非线性关系;集雨效率在降雨峰值(1.95 mm/min)、谷值处(0.97mm/min)分别为56.31%,31.56%。根据集雨试验成果,可确定光伏发电站发电板的雨水收集量,并据此确定适宜种植的农作物,在光伏发电站发电的同时发展农业。     

覆膜滴灌下枸杞耗水规律研究

通过大田枸杞滴灌和传统畦灌对照处理试验,研究了覆膜滴灌下枸杞耗水规律、水分利用效率和产量的变化规律,结果表明,枸杞覆膜滴灌生育期内耗水量相比传统畦灌平均减少了34%,生育期内灌溉定额相比传统畦灌平均节约了52%。当覆膜滴灌枸杞耗水量为612 mm时,枸杞的水分效率和干果产量达到最优组合水平。     

坡面流临界坡角数值模拟研究

探究坡面流水动力学特性是研究坡地土壤侵蚀机理的基础。为增进对坡面流的系统科学认知并提供新视角,采用改进的Green-Ampt模型建立平直坡面土壤入渗模型,采用Preissmann时空平均四点隐式差分法离散圣维南方程并构建坡面流数值模型,运用前人试验资料验证了模型的有效性,模拟了雨强分别为60、30 mm/h,坡长为5～50 m、坡角为5°～50°坡面流过程。结果表明：在雨强为60、30 mm/h的情况下,各种坡长不同坡角坡面流随降雨持续的变化情况相似,均表现为产流初期单宽流量快速增大,产流约20 min之后转为缓慢增大或趋于稳定;从坡顶到坡脚,初始产流时间几乎没有差异,而总体径流时间沿程增大;在一定雨强和坡长情况下,坡角从5°增大至50°时,坡面流单宽流量和流速均呈现先增大后减小的趋势,即存在使单宽流量和流速达到最大的临界坡角,单宽流量临界坡角随坡长的增大而增大,其变化范围为5°～31°;当雨强和坡长不变时,降雨停止时坡脚处的水深随坡角增大而减小,且坡角较小时其对水深的影响较明显,在雨强为60、30 mm/h情况下各种坡长不同坡角坡面流水深变化范围分别为0.66～37.74 mm和0....     

工程开挖面水土流失特征试验研究

针对生产建设过程中工程开挖引发严重的水土流失问题,通过野外模拟降雨试验,研究了不同开挖坡度(30°,40°,50°)坡面产流、产沙特征。结果表明:坡度、雨强均能对开挖面产流、产沙过程造成重大影响,随着坡度增大,不同雨强(0.65,1.15,1.65 mm/min)下开挖面产流、产沙参数值增大,产流率介于0.47～0.72 mm/min之间,径流系数介于0.39～0.63之间;产沙率介于8.64～49.80 g/(m²·min)之间,径流含沙量介于17.27～77.64 kg/m³之间;但在相同坡度下,随着降雨强度的增大,产流、产沙参数值的变化存在差异。产流率随雨强增大而增大,径流系数的中(1.15 mm/min)、高(1.65 mm/min)雨强无明显差异。坡度30°的开挖面产沙率随雨强的增大而增大,坡度增大时,中、高雨强坡面产沙率接近;50°开挖面产沙率和径流含沙量在3个雨强下呈高-低-高势。试验成果为开挖面水土流失的预测、评价提供数据支撑,同时也为生产建设项目水土流失防治及水土保持监督执法提供科学依据。     

半干旱区径流调控工程抗旱性能与效益研究

以定西市安定区径流调控工程为研究对象,通过2003—2012年干旱状况、隔坡水平阶土壤水分和带状混交林草植被生长状况的观测,对径流调控工程抗旱性能及其生产效益进行了研究与评价。结果表明:在年均降水364.9 mm的中等干旱条件下,隔坡水平阶产流区紫花苜蓿地2 m土层土壤含水率为7.1%、蓄水区侧柏林地为6.6%,低于对照区的7.8%,紫花苜蓿产草量下降36.11%;在年均降雨474.5 mm的中等丰水条件下,产流区紫花苜蓿地土壤含水率提高到7.7%,蓄水区侧柏林地提高到7.8%,紫花苜蓿产量比正常年份增长13.9%,侧柏林新梢生长年均10 cm以上。隔坡水平阶径流泥沙被全部拦蓄,土壤增墒效果明显,社会经济效益显著。     

改进的垂向混合产流模型在大凌河流域的运用

考虑传统垂向混合产流模型在河道汇流演算时将槽蓄系数设置为定值的缺点,引入变动态存储系数法对其进行改进,并将两种模型在大凌河流域进行对比分析。此外,基于改进的垂向混合产流模型定量分析不同蒸发输入和不同计算时段对水文模拟的影响。研究结果表明:相比于传统垂向混合产流模型,改进的垂向混合产流模型模拟的平均相对误差降低1.06%,确定性系数提高0.1;计算的蒸发输入相比于实测蒸发输入,平均相对误差减少0.61%,确定性系数提高0.03,计算的蒸发可代替实测蒸发作为大凌河流域无资料地区水文模拟的蒸发输入,研究成果可为大凌河流域水文模拟提供新的方法。