河套灌区秋浇管理决策专家系统的开发

在对试验资料的定量分析和系统总结的基础上,利用“雄风“4.1专家系统工具,建立了河套灌区秋浇管理决策专家系统,包括早秋浇的原因和优点、秋浇决策预报、保墒调墒措施方案的确定及地下水位动态预报四个子系统.对提高灌区管理的现代化、科学化及推广该项技术有重要意义和实用价值.     

基于量纲分析的滴灌管水头损失预测模型

通过室内试验分析了管长、滴头间距和入口压力3个因素对滴灌管总水头损失的影响,结果表明:滴灌管总水头损失随管长和首部压力的增大、滴头间距的减小而增大,且变化速率随管长增大和滴头间距减小而增大,随首部压力的变化较为稳定,呈现良好的线性相关关系。针对目前滴灌管水力计算需要推求多孔系数、估算扩大系数、计算量大等问题,将影响滴灌管水头损失的基本量滴灌管入口断面平均流速υ0、滴灌管内径D、液体动力黏滞系数ν、重力加速度g、为管道长度L、滴头间距s,运用量纲分析方法导出为四个无量纲量υ0D/ν,υ02/g D,LD/s~2和ε,通过多元回归建立了具有量纲和谐性的滴灌管水头损失计算公式,分析了滴灌管能坡曲线的函数形式,回归得到了水头损失比和沿程压力分布模型。以上模型预测值与实测数据拟合效果良好,可为滴灌系统水力计算及设计提供参考。     

基于RZWQM模型的石羊河流域春小麦灌溉制度优化

为探讨石羊河流域春小麦适宜灌水上限及不同生育期计划湿润层深度,在该地区开展田间试验。利用田间试验资料对RZWQM(root zone water quality model)模型进行率定和验证,并应用模型模拟了灌水上限及不同生育阶段计划湿润层深度对春小麦籽粒产量、灌水量、籽粒灌溉水利用效率及灌水次数的影响。结果表明:不同灌水处理间产量差异较小,但所需灌水量有较大差异,存在节水空间;灌水上限对于灌水量的影响要远远大于对产量的影响,灌水上限的降低会增加灌水次数,从而提高小麦产量;适宜的计划湿润层深度可以保证灌溉水尽可能多的分布于根系吸收范围内,避免浪费,达到节水目的;试验证明,通过调控灌水上限和各生育期计划湿润层深度可以达到节水增产的目的。综合考虑各控制因素对产量、所需灌水量及籽粒灌溉水利用效率的影响,建议该地区春小麦灌溉制度为:灌水上限选择80%田间持水量,苗期计划湿润层深度为30 cm,拔节期计划湿润层深度为60 cm,抽穗期计划湿润层深度为50 cm,灌浆期计划湿润层深度为70 cm。     

斜交实用堰泄流能力及水力特性的试验研究

受自然河床边界条件的限制，中小型水利工程中斜交实用堰经常为设计者采用，但斜交实用堰过流能力的确定，是困扰设计人员的一个技术难题。对不同斜交角（θ = 0°，30°，45°，60°）的斜交实用堰在5种流量下进行20组实验，研究斜交实用堰附近的流场特征，分析斜交实用堰流量系数与其影响因素，给定了斜交实用堰流量计算方法。试验结果表明：等宽度明渠条件下斜交堰流速水头要大于正交堰；斜交堰一般不会出现回流区，其主流方向在堰前均发生偏转；斜交实用堰更适用于低水头运行，但是在高水头下依旧有着比正交堰更大的过流能力；给定的斜交实用堰流量计算公式，计算值与实测值相对误差最大为4.63%，满足一般工程设计的要求，可作为工程设计人员采用时的参考。     

芳香聚酰胺高取向丝粘弹效应的温度-力依赖关系

为了从技术上正确评价合成纤维的使用性能并阐明高聚物处于取向态时的特性,揭示力学松弛性能与温度和应力的特殊依赖关系是重要的。这个问题对于在工业上有广泛用途的高取向的芳香聚酰胺纤维更具有特别重要的意义。这种分子结构复杂的高聚物与     

水药一体化膜下滴灌对玉米生长和除草剂残留的影响研究

通过三种滴灌带长度和两种施药方式（连续施药、周期施药）及不施药（ＮＡ）条件下大田玉米膜下滴灌试验,分析了滴灌带长度及施药方式玉米叶面积指数、产量等及不同土层深度农药残留量的影响,结果表明:水药（除草剂）一体化滴灌能够有效除草,提高玉米产量;施用除草剂后,连续施药处理下的玉米叶面积指数、产量及双穗率相较于周期施药和不施药处理来说明显较高;整体来说,在施药总量一定时,施药结束的一个月后,乙草胺在不同深度土层中的残留量随着土层深度的增加先增加后减小,其中连续施药的总残留量最少。两种处理施药一个月后乙草胺残留量均小于1％,可以认为其不会对周围环境产生污染;滴灌带长度为20ｍ时,各施药方式下玉米产量最大,叶面积指数较大且除草剂残留较少,20ｍ长为滴灌带较适宜的长度。     

突然缩小圆管局部水头损失系数试验研究

管网布置及设计中,局部损失的计算非常重要,但由于其影响因素多,目前常采用经验值简化计算,误差较大。突然缩小圆管是一种常见的管道连接方式,对其局部阻力系数影响因素进行试验研究具有重要的意义。通过对一定水头时不同突缩比塑料圆管的局部水头损失试验,测定了管道的流量、水温、测压管水头,分析研究了局部阻力系数与流速、管径及温度之...     

迷宫滴头水力特性非定常数值模拟研究

应用非定常模型对迷宫滴头三维非定常流动进行了模拟。基于标准k-ε湍流模型和VOF多相流模型,得到了流道内的速度、压力分布及滴头的水力特性,分析了水滴从形成到滴落的全过程。结果表明非定常模型计算值与实测数据吻合良好,其精度高于定常模型计算结果。     

田间简易平底短喉道量水槽水力性能初探

灌区量水是灌区用水管理的关键技术之一。目前灌区量水设备种类繁多,但能用于田间的量水设备较缺乏。标准巴歇尔量水槽量水精度高,但形状复杂且造价较高,本文在其基础上设计制作了一种形状简单、成本低、便于携带和田间安装的田间简易平底短喉道量水槽,量水槽喉口宽度51 mm、长度774 mm,单槽适用流量范围大致为6~20 L/s,双槽适用流量范围可达36 L/s。试验通过对16种流量下量水槽内11个控制断面的水位进行观测与分析,拟合得到自由出流条件下上游水深与流量公式,与实测流量比较,平均相对误差为-0.11%,最大相对误差为7.06%;从水力学角度分析了不同流量下佛汝德数、断面比能沿槽身各控制断面的变化规律,确定该量水槽临界水深断面位于喉口段的中部偏后段,从而确定该量水槽的喉口段长度适宜。     

基于排雨管道的雨水分段蓄能发电系统

为充分利用汇集在建筑物顶部雨水所具有的势能，设计了由弃流净化装置和蓄水发电装置组成的雨水分段蓄能发电系统。基于虹吸原理，具有将排雨管中的雨水先蓄后放、蓄能发电的功效；依据伯努利方程建立了虹吸管内雨水的瞬时流速、流量、功率和流经时间与水头的函数关系；以最大瞬时功率为目标函数、最大真空值为约束条件，对η型虹吸管几何参数进行优化分析，筛选出19组高度尺寸组合，再以单位长度内一次蓄放水发电产生的能量最多为优化目标，确定最佳组合为（4.5，6.0）。通过物理模型实验，证明雨水蓄能发电系统能达到设计要求，并建立了该系统单个蓄水发电装置一次蓄、放过程的发电量公式。论文研究的内容及研制的实验装置对于利用雨水蓄能发电的进一步研究具有一定的指导意义。