基于VIC模型和Palmer干旱指数的区域干旱化评价研究

基于VIC(可变下渗容量)模型的流域网格划分及其对径流、蒸散发和土壤含水量变化的模拟，对Palmer干旱指数各水量平衡分量的计算进行了优化，并采用分级修正的方式，改进了Palmer干旱指数中气候特征系数K的确定方法。在此基础上，建立了基于VIC模型和Palmer干旱指数的区域气候干湿变化评价系统，并将该系统在黄土高原进行了应用。结果表明，近40 a黄土高原气候正向暖干化趋势发展，1990年以后暖干化趋势尤为明显。研究区干旱发生频率在空间上呈由西北向东南递减趋势，不同季节干旱发生频率空间分布存在一定差异。该评价系统物理机制清晰，地区适应性较强，在实时监测和评估气候干湿变化及其时空分布上存在较大应用潜力。     

小麦/玉米垄沟套作条件下施肥部位对土壤水氮分布的影响--测试文章

通过旱棚小车模拟小麦/玉米垄沟套作种植试验,研究了3种不同垄沟部位（垄顶、垄底和沟中）施肥对小麦/玉米生长和产量及土壤水氮分布的影响。结果表明：相同灌水条件下,施肥部位对垄沟套作水分分布影响不显著,但土壤硝态氮的分布差异较大; 垄顶施肥和垄底施肥处理下,由于水肥异区,其垄上小麦生长带的硝态氮主要分布在0～30 cm土层,有效地减少了硝态氮向土壤深层淋溶,而后期沟内玉米生长带的水氮处理相同,因此其硝态氮分布差异较小; 在相同灌水条件下,垄沟套作可以有效降低水分流失,减少氮肥损失,因此较传统平作更有利于作物生长,提高小麦、玉米的产量,且以垄顶施肥和垄底施肥效果最显著,小麦产量较平作分别增加11.47%、10.81%,玉米产量较平作分别增加18.87%、22.70%。     

偏负荷工况混流式水轮机转轮结构稳定性研究

为探究偏负荷运行工况下混流式水轮机转轮结构稳定性,本文基于单向流固耦合方法,对三种典型偏负荷工况下转轮结构进行了静力学分析和模态分析。结果表明：受不稳定水流影响,80%、60%和40%负荷工况下,较大变形分别位于转轮下环、叶片出水边中部以及叶片迎水刃处中部。预应力对转轮结构影响较少,其导致固有频率增加1 Hz左右;而水介质对转轮结构影响较大,导致固有频率降低15% ~ 36%,且得到转轮固有频率更符合工程实际。受导叶出口处水流扰动影响,转轮结构极有可能发生共振,其振型主要表现为径向、弯曲、弯扭及绕轴旋转变形,其中弯扭变形影响最大,极可能导致叶片断裂。该研究成果可为混流式水轮机柔性运行稳定性,提供一定理论参考。     

“北水南调工程”的警示与应对策略

在分析我国南方和北方地区之间粮食调运与虚拟水流动量变化的基础上,指出粮食虚拟水"北水南调工程"引起了一系列潜在的危机:加剧了北方地区的水资源压力,威胁国家粮食安全并拉大了南方和北方地区的经济差距。结合我国粮食生产用水技术水平与节水农业发展现状,提出应对上述潜在危机的建议:1强化政府宏观调控职能,挖掘农业节水潜力。尽快启动研究实施国家粮食生产用水补偿奖惩制度,挖掘农业节水潜力,缓解北方地区粮食生产水资源压力。2引入市场机制,大力发展现代节水农业。尽快研究出台相关政策,鼓励并支持节水企业投资建设和经营管理节水农业工程,充分调动多方资源,促进节水农业发展,保障国家粮食安全。     

基于量纲分析的内镶圆柱式毛管局部水头损失研究

为了研究内镶圆柱式毛管局部水头损失规律,本文对常见4种滴灌管进行了灌水试验,同时采用CFD数值分析对4种滴灌管进行了模拟与分析验证,在此基础上,对12种滴灌管进行了模拟研究,通过量纲分析研究了毛管局部水头损失影响因素。结果表明:毛管总水头损失模拟值与实测值吻合度较好;毛管局部水头损失与毛管内径、滴头内径、滴头长度、水流流速、水流运动黏滞系数有关;毛管局部水头损失占沿程水头损失的比值与滴头间距密切相关,以Φ16毛管为例,毛管局部水头损失是沿程水头损失的0.23~1.89倍,毛管层流段水头损失很小,在不需精确计算时可忽略不计。研究结果可为管网水力计算提供参考。     

陕西省节水灌溉试验研究存在问题与建议

本文分析了灌溉试验研究对陕西节水农业发展的必要性,总结了陕西灌溉试验站网的建设发展历程及现状,讨论分析了陕西省灌溉试验研究存在的问题,并提出了开展灌溉试验研究的几点建议.     

基于通径分析和灰色关联理论的坡面产流产沙影响因子分析

基于坡面不同植被措施下多场室外人工模拟降雨试验,采用通径分析和灰色关联理论研究了植被、降雨及下垫面等因素对坡面次降雨径流总量和泥沙总量的不同影响作用。结果表明:1)通径分析与灰色关联分析结果基本一致;2)降雨强度、植被覆盖度和土壤前期含水量是影响坡面次降雨径流总量的3个最重要因子,其次分别为植被类型、降雨历时、植被生长阶段和坡度;3)植被覆盖度和降雨强度是影响次降雨泥沙总量最重要的两个因子,降雨历时对泥沙总量的影响作用最小。     

基于Hicks-Henne型函数和MIGA的机翼形建筑物多目标水力优化

以建立于NACA翼型族厚度分布方程基础上的机翼形水工建筑物多目标水力优化为目标,基于Isight数值优化平台,通过Hicks-Henne型函数实现翼型参数化、多岛遗传算法(MIGA)筛选最优解,构建自动集成与优化体系;选用某小型平原灌区末级矩形渠道机翼形量水槽为算例,根据原型工况及水力参数设定相关约束条件,引入收阻比δ概念,并结合淹没度S构建多目标优化方案,验证优化平台的可靠性与准确性,结果表明,优化方案较初始方案S与δ分别提升10.84％和42.10％.研究结果对机翼形水工建筑物在实际工程中的外形优化与应用提供了一定的参考和建议.     

基于可变下渗容量模型和Palmer 干旱指数的区域干旱化评价研究

基于可变下渗容量(Variable Infiltration Capacity,VIC)模型的流域网格划分及其对径流、蒸散发和土壤含水量变化的模拟,对Palmer干旱指数各水量平衡分量的计算进行了优化,并采用分级修正的方式,改进了Palmer干旱指数中气候特征系数K的确定方法。在此基础上,建立了基于VIC模型和Palmer干旱指数的区域气候干湿变化评价系统,并采用该系统对黄土高原进行了研究。结果表明,近40年黄土高原气候正向暖干化趋势发展,1990年以后暖干化趋势尤为明显。研究区干旱发生频率在空间上呈由西北向东南递减趋势,不同季节干旱发生频率空间分布存在一定差异。该评价系统物理机制清晰,地区适应性较强,在实时监测和评估气候干湿变化及其时空分布上存在较大应用潜力。     

玉米冠层对喷灌水力性能影响的研究进展

喷灌水力性能是评价喷灌系统设计与应用效果的重要依据,一般包括喷灌强度,喷灌均匀度和打击强度等指标。玉米冠层作为喷灌水滴抵达地面之前的屏障,对各喷灌水力性能指标均会产生影响。文章对玉米冠层对喷灌水力性能影响方面的研究现状进行了总结归纳,从玉米冠层对喷灌水量再分配、喷灌水量分布和喷灌打击强度的影响等角度进行了梳理分析,并针对研究薄弱环节提出建议:加强对玉米冠下喷灌水滴动能分布时空变异特征的定量描述,明晰玉米冠层结构参数对冠下水滴动能分布影响机制,实现对玉米冠下喷灌水滴动能分布的优化调控。以期进一步提升喷灌水力性能,为喷头优化设计与选型和喷灌系统的田间管理开拓新思路。