TRIME-T3管式TDR土壤水分测定系统在宁夏泾源地区的标定研究

通过对比TDR(时域反射仪)法与烘干称重法测定土壤含水率,针对TDR在宁夏泾源县的土壤水分测定进行了标定及适用性研究.结果表明,TRIME-T3 TDR不适用于精确的表层土壤含水率的测定;在TDR标定过程中采用分段标定的方法能够取得相关性更好的标定方程.     

有缺陷同轴电缆的时域反射特性及应用

针对同轴电缆时域反射系统(TDR)在监测边坡变形中的应用,提出了同轴电缆时域反射测试系统的模型.在此基础上研究了不同特性阻抗同轴电缆系统的电磁波传播模型.通过室内试验,研究了国内最常见的三种同轴电缆发生剪切变形时的时域反射特性.在对多阻抗变化面同轴电缆传输系统的反射特性及同轴电缆剪切变形对TDR波形影响的计算及试验分析的基础上,总结了三种型号同轴电缆剪切面处特性阻抗随剪切位移的变化规律.分析表明,同轴电缆时域反射系统波形尖峰信号幅值随剪切位移增加而增加,不同型号的同轴电缆的剪切位移与阻抗之间基本上成线性关系.     

热脉冲-时域反射技术原位测定土壤孔隙度及其影响因素分析

针对传统测量方法无法动态监测土壤孔隙度(n)的局限性,本研究基于热脉冲-时域反射(ThermoTDR)技术,利用改进后的Thermo-TDR探头在实验室内对不同质地土壤孔隙度和充气孔隙度(na)进行测定,并应用于野外原位动态监测土壤孔隙度,进而对热脉冲-时域反射技术测定土壤充气孔隙度的影响因素进行分析.实验表明,Thermo-TDR值与烘干法比较,室内测定均方根误差(RMSE)值为0.015,野外测定RMSE值为0.023,相对误差均在5%以内,可以准确反映土壤孔隙度的动态变化.探针间距r和热量q是影响热脉冲-时域反射技术测定土壤孔隙度的准确性的关键因素.减少探针入土时摆动导致的探针间距变化可以有效降低热脉冲-时域反射技术测定误差.Thermo-TDR技术测定迅速,准确性高且对土壤结构破坏小,具有广阔的应用前景和推广价值.     

徽州传统民居室内水体蒸发实测研究

徽州传统民居室内水体蒸发对室内环境的营造起到了积极作用。根据水体蒸发热平衡,建立民居室内水体蒸发模型,用实地连续测试的蒸发数据对该模型进行验证。结果表明,该模型能有效的计算徽州传统民居室内水体蒸发过程,计算和测试的水体蒸发量之间的均方根误差和平均相对误差分别为41.5 g/（m²·h）和4.2%。环境参数中地面温度、太阳辐射、风速、相对湿度和气温对水体蒸发的影响程度逐渐降低,蒸发量和环境参数之间的相关系数分别为0.909、0.779、0.736、-0.654和0.622。     

调整农业种植结构对农业节水的影响

邢台市主要农作物为冬小麦-夏玉米,种植冬小麦-夏玉米粮食作物,在平水年只有8月、9月份的降水能满足作物生长需水量,其他10个月缺水368.4mm。在平水年,种植棉花一年中有5个月缺水,缺水量为79.6mm,由于棉花生长期需水量与降水季节同步,缺水量较小。利用邢台市2001~2012年棉花种植面积资料,与种植粮食作物进行对比分析,平均每年可节约灌溉用水3.161 2亿m3。     

基于点位误差模型的相似材料模拟监测实验研究

为了研究反射片量测模式应用于相似材料模拟实验中的监测精度,根据相似材料模型的实际观测和误差传播定律计算了点位坐标的理论量测精度。设计了现场实验,采用布尔莎七参数模型,基于Matlab计算平台把物方坐标系空间坐标自动转化为局部坐标系坐标,并与近景摄影测量的量测结果进行了对比和分析。结果表明,全站仪反射片量测模式点位坐标理论中误差沿X方向的极值为±1.5 mm,沿Y向和Z向的极值为±1.06 mm。当竖直观测角和水平观测角控制在[-π/4,π/4]以内时,点位坐标中误差可以控制在亚毫米级。与数字近景摄影测量点位坐标量测结果对比,全站仪反射片坐标测量模式沿X向的实际点位量测中误差为0.43 mm,Y向的点位量测中误差为0.37 mm。     

采煤沉陷对沙地土壤水分分布的影响

以沙蒿为研究对象,采用烘干法和时域反射仪法(TDR法),进行为期两年的土壤水分野外定位监测,研究了采煤沉陷不同阶段(采前、裂缝期、采中、沉降期、相对稳定期)毛乌素沙地南缘神东补连塔矿区土壤水分时空分布规律.结果表明:土壤水分的空间分布,在采前,沙蒿土壤水分个体间差异较小,受地形的影响,坡顶平地处土壤含水率较高;在裂缝发育期和沉降期,土壤水分受开采的影响明显,出现土壤水分亏缺;在相对稳定期的秋季,土壤水分得以恢复.土壤水分的剖面分布受开采和季节的影响,在沉降期和相对稳定期的夏季,0~100cm土层不同深度处土壤含水率均较低;土壤水分的生态效应,在沉降期沙蒿株高和冠幅有所减小,与土壤水分变化一致,在采中根系严重受损,随着土壤水分条件的恢复,根系逐渐恢复.     

灰色残差模拟在城市用水量预测的研究

目的 使用灰色残差模型,解决预测城市需水量问题.方法 在传统灰色预测基础上,通过模型模拟的还原值与原始数据比较,取其差值,构建新数列模型代回原模型修正误差.结果 通过对2000-2004年沈阳市生活用水量计算,灰色残差模型中均方差比值c为0.32,小误差概率p为0.94.而传统灰色方法 中均方差比值c为1.03,小误差概率p为0.62.表明灰色残差模型在模型精度方面高于传统灰色方法 ,更能对外界因素的影响做出反应.结论 通过对比验证.灰色残差模型弥补了传统灰色模型在预测中不足而且能更好地预测城市未来需水量.     

华北平原灌溉量对冬小麦产量、蒸发蒸腾量、水分利用效率的影响

利用实验数据对DSSAT模型进行了充分的校正及验证,模型达到了较高的精度,在此基础上设计了冬小麦不同的灌溉情景模式,利用DSSAT模型模拟了在不同灌溉量情况下冬小麦的生长情况.结合研究区降雨资料明确了不同的灌水量(降雨量P+灌溉量I)与其产量(GY)、蒸发蒸腾量(ET)以及水分利用效率(WUE)的关系,认为适度的水分胁迫并不显著影响GY,但可以降低冬小麦的ET,从而减少小麦的耗水量,提高WUE.当灌水量(P+I)在408 mm时,ET达到437 mm为最优值,此时的WUE最高,GY也维持在较高的水平.灌水量包括降雨P以及补充灌溉量I,必须结合气象部门的预报,最大限度利用降雨,才能确定合理的补充灌水量.     

城市模型反射率测量方法与运用

介绍了一种测试城市模型反射率的试验方法。制作10个条形和十字形的城市模型进行测试,观测路面不同反射率对城市反射率的影响,并将实测模型反射率与ASTM E1918-06规范计算结果进行对比。研究发现:瞬时太阳辐射强度变化值在规范允许范围内,模型计算的反射率与ASTM E1918-06测量值的误差在0~0.1之间。当峡谷纵横比(建筑物高度与路面宽度之比)为1.0时,路面反射率从0.15提高到0.65,城市峡谷反射率增幅在0~0.30之间;提高路面反射率并不能有效提高城市峡谷反射率,尤其是纵横比较大的深峡谷。城市峡谷中的多重反射抑制城市反射率的提高。同时,反射路面将给行人增加额外的辐射通量,可能带来热不适感和眩光刺眼等问题。因此,应谨慎看待反射路面作为一个缓解城市热岛效应策略。     

水稻需水量预测的ANFIS构建及应斥

以“中国东北大米之乡”富锦水稻灌区为例,建立了自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的水稻需水量预测模型,通过选择最合适的隶属度函数和模糊规则,从而实现了对水稻需水量的预测,并且与BP模型的比较,结果表明该模型具有很高的预测精度,对于指导该地区科学用水、发展节水灌溉、节约地下水资源,促进农业的可持续发展具有一定意义．     

东沙河防洪工程建设与生态景观设计

防洪工程治理的主要目的是提高城市防洪能力,在保证防洪能力的前提下,做好河道及两岸生态景观建设,给城市居民创造一个良好的生活环境,是新形势下治河的新理念。文中对东沙河综合治理段的设计洪水进行了分析,探讨了生态景观设计布局及景观工程的防洪设计,并对蓄水水源及水量进行了分析,使河道综合治理方案中将防洪与生态、景观建设有机融合。     

灰色递补模型在城市需水量预测中的应用

目的提出使用灰色递补模型准确地预测城市需水量,弥补传统灰色预测中不能对外界影响因素做出反应的不足.方法在传统灰色预测基础上,由已知数列预测一个值,将预测值补加到已知数列中去,同时去掉最早期的一个数据,保持维数的不变,接着预测下一个数据,把新的数据补充到原数列中去,同样去掉最早期的一个数据,这样逐个替换、补充,依次递补,直到完成预测目标.结果通过模型模拟结果可以看出灰色递补模型在模拟精度方面要远远超过传统灰色模型,灰色递补模型模拟的相对误差较小,小误差概率P、均方差比值C都较好,对未来需水量预测更准确.结论通过对比和实践验证,灰色递补模型弥补了传统灰色模型在预测中的不足,把外界对需水量的影响降到最低,能更好地预测城市未来需水量.     

高纬度水稻灌区节水型灌溉制度试验研究

通过灌溉试验得出高纬度地区的水稻需水规律,据此制定了六种灌水模式,提出选择节水型灌溉制度的方法．     

基于混沌理论的水资源时空变异性

针对复杂水资源系统径流与灌溉需水的时空变异与尺度转换问题,以南水北调中线水源区汉江中下游地区为例,采用功率谱法、饱和关联维数法和最大Lyapunov指数法等,分析了该区多个水文站点日、旬、月流量过程和灌区旬、月灌溉需水过程的混沌特性,并提出了基于混沌理论的来用水过程时间尺度转换方法,经典型水文站点与灌区实证计算分析,证明了所提方法的合理可行性,为今后水资源系统复杂性问题深入研究提供了科学依据.     

虚拟仪器在精确灌溉信息监控系统中的应用

利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,进行了作物精确灌溉信息监控系统的设计．该系统主要由传感器、测量仪、数据采集卡、LabVIEW软件开发平台等组成,具有灌溉信息采集、实时监控、作物需水量计算、模糊控制决策等功能．通过试验表明,系统界面友好,操作简单,可较好地实现作物的需水量预测和灌溉信息管理．     

三论三江平原"排降蓄灌"水利

三江平原是我省平原区水资源最丰富地区，也是我国水资源丰富地区；可利用水资源大于农业需水，又是余水区。因为时空分配不均匀。常发生洪涝溃旱碱灾害；而三江平原降水资源大于现阶段农业需水。且有丰富的地下水和可调控的地下水库；有利于采取建设以井灌为中心的“排降蓄灌”，不同地区因地制宜。可组装不同组合的“排降蓄灌”水利。     

基于3S技术的灌区水费收入最高的配水模型

为使灌区水资源得到合理的优化配置,根据3S技术能够快速获取信息的特点,在满足灌区作物基本需水量和不同水价标准的前提下,建立了以灌区渠道水量损失最小和水费收入最高为目标的配水模型.以冯家山水库北干十一支灌区为例,用3S技术获取不同作物在不同灌溉制度下的需水量数据,并根据来水水量对模型进行求解,得到各斗渠的配水水量,以及灌区水价最高时的总收入.结果表明,本模型具有很强的实用性、操作性和推广性.     

麦田土壤水数值模拟

根据土壤水动力学原理建立了土壤根系吸水一维运动模型 ,并用有限差分法对田间土壤水运动进行数值模拟 ,且用室内土柱试验资料对模型加以检验 .以冬小麦为例 ,对不同灌水定额方案 ,做了数值模拟计算 ,预报了冬小麦最优灌溉制度