基于贝叶斯网络理论与仿生技术的翼形量水槽优化

翼形量水槽的工作原理决定其工作必然导致一定的水头损失,保证量水槽自由出流的渠道比降随水头损失增大而增大,本文希望通过仿生优化减小翼形量水槽工作水头损失,扩大其在平原灌区渠道的适用范围。本文探索性的利用鸟类翅膀飞行减阻特性选取3种鸟翼作为仿生原型,截取仿生翼形曲线10条,按10个攻角水平应用处理得到78条仿生翼形量水槽外轮廓线,选取3个收缩比开展3种流量工况的仿真试验,采用极差分析法评价仿生翼形量水槽外轮廓线二因素的显著性水平和优水平,较新颖的运用贝叶斯网络图模型推理分析方法解决仿生翼形曲线和攻角优组合的不确定性问题,通过模型试验验证应用可行性。结果表明：翼形曲线是影响优化的主要因素,赛鸽翼（1）为优曲线、－10°为优攻角;攻角－5°与翼形曲线赛鸽翼（1）联合作用效果最佳,将翼形曲线赛鸽翼（1）按攻角－5°应用处理的仿赛鸽翼截面曲线作为优选仿生翼形量水槽外轮廓线;新型仿赛鸽翼截面曲线型量水槽各工况临界淹没出流状态：测流精度很高（测流平均误差约1.28%）、壅水高度平均降低7.46%、水头损失平均降低5.81%、最大临界淹没度可达0.933、上游佛汝德数均小于0.4（可形成平稳缓流）、最小工作比降可达1/4960。综上,利用仿生技术优化翼形量水槽可行,新型仿赛鸽翼截面曲线型量水槽综合量水性能很好,可用于灌区小比降渠道精细量水。     

关于沟槽式水冲厕所的节水问题

<正> 目前,许多单位和公共场所使用的厕所,有很多是沟槽式水冲厕所。这种厕所大多是整年长流水,水量浪费很大。为提高经济效益,节约能源,对这种水冲厕所的用水方式进行治理是非常必要的。     

基于遗传算法的田间尺度土壤水力参数与溶质运移参数优化

合理确定田间尺度土壤水力参数和溶质运移参数是保证农田土壤水盐动态模拟正确性的重要前提。本文开展了基于遗传算法(Genetic Algorithms,GA)与农田水文模型SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant)耦合进行土壤水力参数和溶质运移参数优化的方法研究。在已有GA基础上引入了子体优生策略,并以完全嵌入方式耦合GA与SWAP模型。采用河套灌区曙光实验站的土壤剖面分层含水率(θi)和溶液浓度(cmli)、表土含水率(θsur)、实际腾发量(ETa)等观测资料,开展了田间尺度土壤水力参数和溶质运移参数优化的数值试验与相应分析。结果表明:(1)采用土壤分层信息(θi和cmli)作为观测数据,GA参数优化效果很好;(2)仅采用ETa作观测数据时,参数优化效果相对欠佳,需慎重使用,而结合ETa与θsur后可提高优化精度;(3)引入子体优生策略可提高GA的参数优化效率和精度。综上,结合GA与SWAP模型是优化田间尺度土壤水力参数和溶质运移参数的一种实用方法。     

内蒙古沿黄灌区滴灌技术应用需求与发展措施

随着内蒙古自治区经济社会快速发展,沿黄灌区水资源供需矛盾日趋严峻。为了满足沿黄地区不断加大的水资源需求,解决工业、生态与农业用水矛盾,保障自治区经济社会可持续发展,必须大力发展沿黄灌区高效节水技术,提高灌区水分利用效率,使有限的水资源通过优化调配,满足工业与其他行业用水增长需求。新常态下沿黄灌区农业生产需大力转变农业生产方式,由长期以来的以数量增长为主转到数量效益并重的方向上来。分析了滴灌技术在沿黄灌区的优势与应用需求,探讨了沿黄灌区发展滴灌存在的问题,提出了沿黄灌区滴灌技术发展对策与措施,对推进滴灌技术在内蒙古沿黄灌区的推广应用、缓解该地区水资源供需矛盾、促进自治区经济社会发展具有重要意义。     

ET0的人工神经网络模型与评估研究

在对内蒙古135个站点，30年气象资料及利用Penman-Monteith公式计算获得参考作物腾发量(ET0)分析的基础上，运用人工神经网络中最成熟的BP网络对内蒙古各区域在作物生育期(4～9月)建立了方便可行的ET0计算模型。并利用辐射项(ET0)和空气动力学项(ET0)对所建模型进行了评估与适用条件的分析。研究表明，大量样本训练而得的作物生育期模型具有很高的可信度，分区与分月建立的模型在一定条件下可满足生产的需要。     

定时自动冲水厕所节水器

节水器(见图1)是我厂自行设计安装的。采用这种节水器之后,东楼厕所的用水量大幅度下降。由原来的每月1836吨下降到92吨,节水效率达94％,每天耗电0.7度,运行稳定。成本大约600～700元,2～3个月就可回收成本。节水器是控制水箱给水管。在给水管上安装电磁阀,电磁阀在节水器的控制下按照一定的规律启闭,可根据班次和季节任意调整。工作原理(见图2)由A、B、C、D四个时     

对河套灌区节水灌溉技术的思考

主要就节水灌溉技术及其在河套灌区的发展进行了论述。     

基于ArcGIS的河套灌区水土资源数据库的开发

按照标准化与规范化的要求,对河套灌区的水土资源数据建立地理空间数据库。该数据库基于ArcGIS9.2平台采用Geodatabase数据模型,实现对河套灌区水土资源空间数据和属性数据的统一动态管理,从而使原本种类繁多且复杂无序的河套灌区水土资源数据得到统一管理。通过该数据库还可以对数据进行一些基本的空间分析,如地质统计分析,使多年来积累的资料能够更好地用于农业生产、水利建设和科学研究。     

内蒙古河套灌区解放闸灌域地下水水质与硝态氮时空变化研究

为了研究节水工程改造及节水灌溉对区域农田地下水及硝态氮淋失污染的影响,以内蒙古河套灌区解放闸灌域为研究区域,对整个作物生长期的3月、5月、7月、9月分别取水样进行水化学和硝态氮测试分析。对2003年与2008年区域内27眼井地下水硝态氮的时空分布特征进行研究,结果表明:在2003年间,夏灌前解放闸灌域地下水硝态氮质量浓度大于10 mg/L的面积占灌域总面积的9.95%,全年平均硝态氮质量浓度大于10 mg/L的面积占灌域总面积的9.02%;2008年3月硝态氮质量浓度大于10 mg/L的面积占灌域总面积的5.22%,全年平均硝态氮质量浓度大于10 mg/L的面积占灌域总面积的5.20%。2003年与2008年的监测结果及时空分布趋势说明该地区地下水存在较严重的面源氮污染,但节水灌溉的实施可能对减少河套灌区的化肥淋失和地下水污染具有积极的改善作用,特别是由于秋浇水量的减少,地下水位下降,对减少地下水硝态氮污染具有明显的作用。     

地下水文预测中BP网络的模型结构及算法探讨

本文探讨了人工神经网络中不同BP网络结构和算法在区域地下水文预测中的应用，实例比较了不同层次结构、学习速率、隐层单元数及不同算法等对收敛效果、模拟预报结果的影响。提出了一些BP模型的设计应用技术，即学习速率的取值范围与BP网络层数有一定关系，层数多，稳定区间较小，一般学习速率取值为0.01～0.1。快速BP算法从训练速度，收敛精度等方面均优于普通BP算法，可作为改进BP算法之一。在此基础上根据黄河河套灌区多年的水文、气象和地下水信息，对灌区多年的年地下水埋深变化进行了模拟，预测了河套灌区节水工程实施后未来灌区地下水位下降的趋势，为大型灌区节水工程改造与BP模型在区域地下水文中的应用提供了参考。