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。     

时空亏缺调控灌溉——果园节水理论的新突破

通过查阅大量文献和检索有关资料,综述了基于时间、空间土壤水分调控的果园时空亏缺调控灌溉技术--调亏灌溉(RDI)和根系分区交替灌溉(APRI),阐明了两种灌溉技术的概念、理论依据、节水优产机理和研究进展,提出了考虑果树生育期和根区供水模式交互作用的时空综合调控技术,分析了RDI和APRI技术的应用前景和需要进一步研究的问题.     

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.     

基于反距离权重法的长江流域参考作物蒸散量算法适用性评价

为实现大区域尺度参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)资料缺失情况下的准确计算,该文将长江流域划分为上、中、下游3个子区域,基于反距离权重法的新型空间展布方法得到3个虚拟站点分别代表每个子区域,利用长江流域102个站点1964-2013年近50a的逐日气象数据,根据FAO-56 Penman Monteith(P M)法、Hargreaves Samani(H S)法、Irmark Allen(I A)法、Priestley Taylor(P T)法、Makkink(M K)法、Penman Van Bavel(PVB)法、1948年 Penman(48-PM)法分别计算每个站点逐日ET0,并以P M法为标准,利用Nash Sutcliffe系数(CD)、逐日相对均方根误差(RMSE)、Kendall一致性系数(K)对其适用性进行评价,结果表明:在3个子区域6种ET0计算方法的日值与P M法拟合方程确定系数R2均通过了极显著水平检验(α=0.01),长江上游P T法ET0日值计算精度最高(ET0日值拟合方程斜率为1.030,RMSE=0.341 mm/d,CD=0.886,K=0.829),H S法、I A计算精度较低(ET0日值拟合方程斜率分别为1.427、1.308,RMSE=0.909、0.829 mm/d,CD=0.581、0.523,K=0.792、0.742),长江中、下游PVB法计算精度最高,P T法计算精度次之,H S法与I A法计算精度较低；长江上游6种算法ET0月值的计算精度由高到低依次为P T法、PVB法、M K法、48 PM法、H S法、I A法,与P M法的平均误差分别为0.27、0.35、0.51、0.48、0.74、0.78 mm/d；长江中、下游6种算法计算精度由高到低为PVB法、P T法、M K法、48 PM法、H S法、I A法；整个长江流域P T法、PVB法与P M法ET0计算结果相对误差均在35%以下,H S法、I A法计算精度较低,其相对误差基本高于40%；因此,PVB法与P T法在整个长江流域的计算精度较高,可作为长江流域ET0简化计算推荐方法。     

交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理

综合国内外多学科研究成果，从田间储水效率、土壤储水与根系吸水间的转化效率、作物叶片气孔行为和光合产物在作物不同器官之间的运转等方面，论述了交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理。结果认为，采用交替隔沟灌溉技术，棵间蒸发明显减少，作物叶片的气孔行为得到了优化，蒸腾速率降低，而植株的光合作用没有受到明显影响，作物水分利用效率得以明显提高。     

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。     

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。     

U形明渠流量与悬垂平板偏转角关系研究

为确定明渠流量与平板偏转角度的关系，本文研究了悬垂薄平板在明渠水流冲击作用下的动力学特性及平板偏转现象，分析绕轴自由旋转薄平板在水中的受力，将平板所受水流作用力竖直向上的分力假设为静水压力，应用动量定理与力矩平衡原理，推导了平板偏转角度α与流量Q之间的理论关系式，并在U型渠道上进行试验，验证理论公式的合理性。流量小于10 L/s时计算流量与实测流量的相对误差超过10%，其他均小于10%，流量大于17 L/s时误差均小于5%以内，测流范围在10 ~ 44 L/s，当悬垂薄平板与明渠横断面等大时，流量Q与偏转角度α存在单值对应关系，角度α随着流量Q的增大而增大；板前后水位差?h随着角度α增大有逐渐减小并趋于定值（大概3 cm）的趋势，平板下水流流态随着平板偏转角度的增大由急流过渡为缓流；绕流阻力R随着雷诺数Re的增大而增大，阻力系数Cd随着雷诺数Re的增大而减小，平板偏转角度α与板前后水位差和阻力系数有关。     

时空亏缺调控灌溉--果园节水理论的新突破

通过查阅大量献和检索有关资料,综述了基于时间、空间土壤水分调控的果园时空亏缺调控灌溉技术——调亏灌溉(RDI)和根系分区交替灌溉(APRI),阐明了两种灌溉技术的概念、理论依据、节水优产机理和研究进展,提出了考虑果树生育期和根区供水模式交互作用的时空综合调控技术,分析了RDI和APRI技术的应用前景和需要进一步研究的问题。