基于海绵城市建设理念的圩垸地区城市排涝主要设计参数优化方法

针对圩垸地区的城市排涝问题,基于海绵城市建设理念,以城市圩区排蓄工程总费用现值最小为目标函数,以海绵城市建设标准下的泵站外排能力、排涝设计标准下的泵站外排能力与圩内水面率和下沉式绿地率等排涝主要参数的关系、城市生态需水量等为约束条件,以泵站外排能力、水面率、下沉式绿地率、透水铺装率等为决策变量,构建非线性数学模型,采用罚函数法进行求解。对常州市新北区北部新城高铁片区排蓄工程进行了实例分析,得出排涝流量为61.28 m³/s、水面率为11.97%、下沉式绿地率为51.77%、透水铺装率为15.00%的优化方案,取得了良好效果,为圩垸地区城市排涝主要设计参数优化提供了一条新的途径。     

生物有机肥配施对节水灌溉稻田养分累积及水稻生长的影响

为探讨稻田生物有机肥与化肥合理的配施模式,通过试验研究了不同比例的生物有机肥与化肥配施对节水灌溉稻田土壤有效养分累积、水稻生长及产量等影响,以确定适宜的肥料配施模式。采用小区试验方法,设置了5个处理：全施化肥（T0）、75%化肥配施25%生物有机肥（T1）、50%化肥配施50%生物有机肥（T2）、25%化肥配施75%生物有机肥（T3）、全施生物有机肥（T4）。观测各处理土壤有效养分累积情况、水稻生长情况以及最终产量。结果表明：各处理收割后土壤有机质含量均有提升,提升幅度为21%~29%,而配施生物有机肥可以明显提升土壤有效磷和速效钾的含量,提升幅度分别为2.1%~18.9%和6.0%~11.7%。与T0处理相比,生物有机肥的施用能够提前水稻的分蘖时间,可使水稻叶面积指数提高13.5%~40.5%,对水稻穗粒数、结实率和千粒重均有提升作用,T3、T4处理中水稻产量分别提高了7.0%和1.7%,尤其是T3处理的最终收益提高显著,达到了8.7%（P<0.05）。可见,25%化肥配施75%生物有机肥对节水灌溉稻田有效养分累积及水稻生长有较好的促进作用。     

不同入渗模型对LID措施效能评价的影响研究

为研究不同入渗模型对LID措施效能评价的影响,采用MATLAB编程,研究稳定入渗模型、Green-Ampt入渗模型和Horton入渗模型对LID措施效能模拟的差别和各自的适用条件。研究表明：LID措施汇流面积比为10∶1、表层蓄水深为10 cm时,对入渗率模拟,Green-Ampt模型的计算精度高于Horton模型;对溢流发生时间模拟,随着降雨历时的延长、雨强的增大以及土壤前期含水率的升高,不同入渗模型对溢流发生时间计算的差别逐渐缩小;对滞蓄总量模拟,Green-Ampt模型与干燥条件下拟合的Horton模型的计算结果相对差值在5.4%之内,但使用湿润条件下拟合的Horton模型与其他模型的计算结果差值随降雨历时的延长而增大。Green-Ampt模型对入渗率计算的精度略高,但其涉及参数较多,Horton模型应用较为便捷,但其拟合计算受土壤含水率影响较大。     

水稻覆膜旱作对土壤环境及水稻生长的影响研究进展

水稻覆膜旱作技术是通过覆膜旱作旱管来控制水稻根区土壤水分,充分利用降雨且辅以适时适量灌溉的技术。在前人研究的基础上,总结归纳了水稻覆膜旱作对土壤水热、土壤养分、温室气体排放及其生长的影响,分析了在不同地区覆膜旱作水稻产量变化,探讨了水稻覆膜旱作对提高水分利用效率的影响机理。提出覆膜旱作水稻水热传输过程、不同薄膜材料的优选及不同地区实现覆膜旱作水稻的增产是水稻覆膜旱作未来研究的重要内容及方向。     

基于BP-ANN的贯流泵装置能量性能参数的预测及分析

为了分析和解决水泵转速变化超过20%时,通过水泵相似律换算的泵装置能量性能参数存在显著差异的问题,构建了基于水泵转速和泵装置扬程两个参数预测泵装置流量和水泵轴功率的曲面函数方程,并将不同转速贯流泵装置非线性特性的能量效率性能曲线转换为基于BP-ANN的不同转速贯流泵装置能量效率参数的预测模型,确定了效率参数预测模型的输入模式,给出了BP-ANN网络结构。BP神经网络预测模型经试验数据验证,预测的泵装置效率绝对偏差在1%以内,为泵装置的变速调节及性能换算提供了参考依据。     

“Y”形导流墩几何参数对侧向进水泵站前池流态影响

为改善侧向进水泵站前池流态,基于CFX软件,采用RNG k-ε紊流模型,对无整流措施和布置"Y"形导流墩情况下的侧向进水前池进行了数值模拟,分析"Y"形导流墩位置、高度、角度、长度等因素对侧向进水泵站前池流态的影响。数值结果表明:无整流措施时,泵站前池左侧区域存在大面积回流区,泵站右侧机组水流偏斜非常明显,对机组有不利影响;"Y"形导流墩具有分流作用,通过在进水池前布置"Y"形导流墩可显著均匀流速、消除回流区,水流能够更均匀地流入各台机组。研究发现,当"Y"形导流墩位于进水池前33.33 D0、高度为1.11 D0、角度为120°、长度为2.78 D0时,侧向进水泵站前池流态有明显改善,进水池前行近流速分布更加均匀。     

基于SWAP模型的河套灌区向日葵农田土壤水盐通量模拟

为了探究河套灌区节水实施现状条件下农田土壤水盐动态变化规律,利用向日葵田间试验观测资料,对SWAP模型进行参数率定和验证,并利用该模型模拟向日葵生长条件下0～100 cm土层土壤水盐通量及水盐平衡状况。研究结果表明：在灌溉阶段,向日葵根系层土壤水分主要向下渗漏,水分通量和盐分通量为负,土壤盐分被淋洗;在非灌溉阶段,地下水向上补给向日葵根系层土壤,水分通量和盐分通量为正,根系层土壤积盐。2019、2020年模拟期间水分通量累计量分别为52.5、60.6 mm,盐分通量累计量分别为-4.5、-4.9 mg/cm²,0～100 cm土层土壤盐分通量分别增加了7.5、7.1 mg/cm²。向日葵现状灌溉条件下0～100 cm土层土壤积盐,可能产生土壤次生盐碱化的风险,向日葵生育期结束后需要进行秋浇淋洗盐分来保证下一年度向日葵的正常生长。     

基于遗传算法的串联梯级泵站扬程优化分配

为实现引江济淮工程(安徽段)江水北送段的高效运行,以引江济淮工程江水北送段输水系统为研究对象,采用基于遗传算法构建的梯级泵站扬程优化分配模型,开展串联梯级泵站扬程优化分配研究。分别对设计和非设计工况下江水北送段输水系统的运行方案进行分析计算。计算结果表明:设计工况下优化后分配方案总效率较设计现状方案提高2.86%,说明模型优化后的方案可进一步提高梯级泵站的输水效率,为实现串联泵站输水系统科学、合理调度提供很好的科学支撑。