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膜下滴灌水氮调控对南疆棉花产量及水氮利用率的影响 被引量：54
1
作者 邓忠 白丹 +4 位作者 翟国亮 宗洁 李迎 蔡九茂 冯俊杰 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2525-2532,共8页
为探明水氮调控对膜下滴灌棉花的生长特性、产量构成因素以及水氮利用效率的影响,设置了3个灌溉水量和5个氮素水平进行大田棉花膜下滴灌试验.结果表明:随着灌溉水量的增加,棉花的株高、主茎叶数、果枝数和叶面积指数显著增加,棉花叶、... 为探明水氮调控对膜下滴灌棉花的生长特性、产量构成因素以及水氮利用效率的影响,设置了3个灌溉水量和5个氮素水平进行大田棉花膜下滴灌试验.结果表明:随着灌溉水量的增加,棉花的株高、主茎叶数、果枝数和叶面积指数显著增加,棉花叶、茎干物质积累增加,但抑制了根系生长,与低(4950 mm·hm-2)和高(6750 mm·hm-2)灌水量处理相比,中灌水量(5850 mm·hm-2)处理平均单株有效铃数和单铃质量分别增加0.96、0.4个和0.22、0.11 g.与其他施氮处理相比,施氮量为300 kg·hm-2时棉花茎直径显著增加,促进了棉花蕾、铃和根系的发育,而且在灌水量为5850 mm·hm-2条件下,棉花干物质由营养器官向生殖器官的分配比灌水量为4950和6750 mm·hm-2处理分别增加5.1%和29.6%.灌溉水量对棉花产量有显著影响,对衣分率影响不显著,而施氮量对棉花产量和衣分率都有一定的影响,但灌溉水量过低会抑制氮肥增产效应的发挥.在本试验条件下,灌水量为5850 mm·hm-2、施氮量为300 kg·hm-2时,棉花生长健壮,株型结构优化,显著促进了干物质向生殖器官的运转,有效铃数、单铃质量和衣分增加,产量达到最高(6992 kg·hm-2),水分利用效率和氮肥利用率分别达1.45 kg·m-3和45.9%. 展开更多
关键词 水氮调控 膜下滴灌 产量 水分利用效率 氮肥利用率
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基于多孔介质模型下微灌网式过滤器CFD湍流模型选择及流场分析 被引量：23
2
作者 李浩 韩启彪 +3 位作者 黄修桥 张娟娟 孙浩 李文 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期14-19,共6页
应用Fluent软件可快速准确地进行流场分析,但针对微灌网式过滤器,如何构建流体模型以及如何选择湍流计算方法,值得探讨。基于多孔介质模型,分别采用3种不同湍流模型计算方法对过滤器展开了数值模拟,并以AZUD-M100网式过滤器为样品进行... 应用Fluent软件可快速准确地进行流场分析,但针对微灌网式过滤器,如何构建流体模型以及如何选择湍流计算方法,值得探讨。基于多孔介质模型,分别采用3种不同湍流模型计算方法对过滤器展开了数值模拟,并以AZUD-M100网式过滤器为样品进行了对比试验。结果表明,不同湍流模型有一定差异,标准k-ε模型、Realizable k-ε模型的模拟值与试验结果偏差在3%以内,具有更高的精度,基于多孔介质模型的标准k-ε模型或Realizable k-ε模型更适合过滤器的数值模拟。研究了微灌网式过滤器内部流动规律,发现压力损失主要发生在滤网2侧;进出水管路与滤筒间的夹角,以及其交界处过流截面的骤变易产生速度、压力、湍动能的变化,造成流动紊乱和能量损失。 展开更多
关键词 网式过滤器 微灌 计算流体动力学 湍流
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微灌条件下三种过滤器过滤效果试验研究 被引量：22
3
作者 张文正 翟国亮 +3 位作者 吕谋超 蔡九茂 邓忠 宗洁 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期88-93,共6页
为了探索砂石、筛网和叠片过滤器对黄河泥沙的过滤效果及其差异性,在不同过滤流量下进行了室内模型试验,并对比分析了过滤后水浊度、颗粒质量浓度、水头损失、瞬时流量等指标。结果表明,砂石过滤器过滤后水浊度和颗粒质量浓度低于筛网... 为了探索砂石、筛网和叠片过滤器对黄河泥沙的过滤效果及其差异性,在不同过滤流量下进行了室内模型试验,并对比分析了过滤后水浊度、颗粒质量浓度、水头损失、瞬时流量等指标。结果表明,砂石过滤器过滤后水浊度和颗粒质量浓度低于筛网和叠片过滤器,且砂石过滤器过滤后水的水浊度和颗粒质量浓度变化曲线较为稳定,筛网和叠片过滤器的浊度滤除比率和颗粒质量浓度滤除比率均低于砂石过滤器。砂石过滤器截留的泥沙粒径分布均匀,而筛网和叠片过滤器截留能力体现在大粒径,因而砂石过滤器更能充分实现过滤功能。砂石过滤器水头损失随时间呈现递增趋势,而筛网和叠片过滤器变化幅度不大,分析认为后者未能充分截留泥沙,判定水头损失小不代表过滤效果好。综合可知,砂石过滤器过滤黄河泥沙效果优于筛网和叠片过滤器。 展开更多
关键词 过滤器 颗粒质量浓度 水头损失 粒度分布
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基于DSSAT模拟的灌溉用水效率评价指标比较 被引量：15
4
作者 杨晓慧 黄修桥 +1 位作者 陈震 韩启彪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期95-100,共6页
为研究不同灌溉用水效率评价指标间的差异、相关关系、影响因素和使用条件,该文利用DSSAT-CERES-Wheat模型,模拟得到新乡地区1963-2013年50 a冬小麦的灌溉用水效率5个常用评价指标:农田总供水利用效率、广义水分利用效率、作物水分生产... 为研究不同灌溉用水效率评价指标间的差异、相关关系、影响因素和使用条件,该文利用DSSAT-CERES-Wheat模型,模拟得到新乡地区1963-2013年50 a冬小麦的灌溉用水效率5个常用评价指标:农田总供水利用效率、广义水分利用效率、作物水分生产率和灌溉水利用效率及真实灌溉水利用效率。结果表明:1)农田总供水利用效率、广义水分利用效率和作物水分生产率用于评价水分利用效率结果相近,相关系数均在0.8以上(P<0.05),综合考虑建议使用农田总供水利用效率或作物水分生产率;2)灌溉水利用效率大小受降雨量的影响,用于灌溉用水效率评价依赖于情境,需谨慎使用;真实灌溉水利用效率因数据获取困难,并不实用。该研究可为灌溉用水效率的评价提供一定的参考,对宏观决策及指标的正确使用均有重要的指导意义。 展开更多
关键词 灌溉 水分 模型 评价指标 水分利用效率 冬小麦
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国内微灌用叠片过滤器研究现状综述 被引量：15
5
作者 张娟娟 徐建新 +3 位作者 黄修桥 李金山 韩启彪 李浩 《节水灌溉》 北大核心 2015年第3期59-61,65,共4页
微灌是我国节水灌溉发展的重点技术。过滤器是微灌系统的关键设备之一,其性能的优劣直接影响灌溉系统运行的稳定性。对其研发现状进行了总结分析,介绍了微灌用叠片式过滤器的工作原理与特点,对叠片过滤器在研制、应用中存在的问题做了... 微灌是我国节水灌溉发展的重点技术。过滤器是微灌系统的关键设备之一,其性能的优劣直接影响灌溉系统运行的稳定性。对其研发现状进行了总结分析,介绍了微灌用叠片式过滤器的工作原理与特点,对叠片过滤器在研制、应用中存在的问题做了进一步的阐述,并对叠片过滤器今后的发展趋势进行了探讨。 展开更多
关键词 微灌 叠片式过滤器 水处理
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微灌石英砂滤层流态特性与分形阻力模型参数确定 被引量：12
6
作者 李景海 刘清霞 +2 位作者 黄修桥 翟国亮 韩启彪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期113-119,共7页
石英砂是微灌过滤中常用滤料,具有多孔介质属性。该文将多孔介质模型和分形理论相结合,对3种粒径的微灌石英砂滤层的过滤过程展开研究。将Ergun型方程无量纲化,并结合试验确定了石英砂滤层的流态分区。构建了石英砂滤层清洁压降的分形... 石英砂是微灌过滤中常用滤料,具有多孔介质属性。该文将多孔介质模型和分形理论相结合,对3种粒径的微灌石英砂滤层的过滤过程展开研究。将Ergun型方程无量纲化,并结合试验确定了石英砂滤层的流态分区。构建了石英砂滤层清洁压降的分形阻力模型,在模型中,过滤通道曲线分形维数、滤层横截面分形维数为待定参数。为了确定二者的值,将Ergun型方程与分形阻力模型相对比,得出了Ergun型方程经验系数的分形表达式,从而确定待定参数的值。首先,结合试验数据,拟合出湍流区经验系数的值,根据经验系数的分形表达式,确定了过滤通道曲线分形维数、滤层横截面分形维数等参数,得出了湍流区分形模型的表达式。然后,以湍流流区分形参数的值为边界值,确定了Forchheimer流区过滤通道曲线分形维数表达式和滤层横截面分形维数的值,并得出了Forchheimer流区分形模型的表达式。在此基础上,分析了滤层过滤特性:1)根据Forchheimer流区过滤通道曲线分形维数的变化规律,得出了在Forchheimer流区滤层存在成熟期的结论;2)探讨了滤层最佳过滤速度和最佳清洁压降的计算方法,构建了石英砂滤层过滤性能函数,并利用过滤性能函数计算出了滤层的最佳过滤速度和最佳清洁压降。3种滤层最佳过滤速度分别为0.02、0.024和0.027 m/s,最佳清洁压降分别为6 045、9 660、14 500 Pa。研究为微灌砂过滤器运行和设计优化提供了技术依据。 展开更多
关键词 分形 多孔材料 灌溉 石英砂滤层 模型 清洁压降
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微灌石英砂过滤器反冲洗数值模拟验证与流场分析 被引量：11
7
作者 李景海 翟国亮 +2 位作者 黄修桥 冯俊杰 刘杨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期74-82,共9页
微灌石英砂滤层的反冲洗,是实现滤料再生的有效途径,为了对反冲洗过程流场进行分析,并确定合理的反冲洗速度。该文建立了石英砂过滤器几何模型并进行了网格划分,采用Eulerian模型作为石英砂滤层反冲洗数值模拟模型,分别对石英砂当量粒径... 微灌石英砂滤层的反冲洗,是实现滤料再生的有效途径,为了对反冲洗过程流场进行分析,并确定合理的反冲洗速度。该文建立了石英砂过滤器几何模型并进行了网格划分,采用Eulerian模型作为石英砂滤层反冲洗数值模拟模型,分别对石英砂当量粒径为1.06、1.2和1.5 mm的3种滤层的反冲洗过程进行了瞬态模拟,并将滤层整体压降和整体密度的模拟结果与试验结果进行对比,结果显示,整体压降的最大模拟误差为7.03%,整体密度的最大模拟误差为1.93%,说明数值模拟准确可信。在此基础上,分析了石英砂滤层反冲洗过程压降的波动规律、压降均值和压降标准偏差随反冲洗速度的变化趋势;并分析了滤层密度的分布规律、密度均值和密度标准偏差随反冲洗速度的变化趋势。根据压降波动的稳定性,结合滤层密度分布的稳定性,确定了石英砂滤层反冲洗强度的合理范围,3种滤层分别为0.0149～0.0212、0.0146～0.0218和0.0191～0.0261 m/s。该研究为石英砂滤层反冲洗过程的机理研究提供了参考,为砂过滤器反冲洗性能参数的确定提供了依据。 展开更多
关键词 灌溉 模型 计算机仿真 石英砂滤层 反冲洗 多相流
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干旱区水氮调控对棉花根、冠生长特性及产量的影响 被引量：11
8
作者 邓忠 翟国亮 +5 位作者 宗洁 吕谋超 李迎 冯俊杰 蔡九茂 张文正 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期57-64,共8页
为了探明水分和氮素对棉花生长发育的影响,设置了3个灌溉水量和4个施氮量,研究了棉花生育时期地下(根)和地上部分(冠)的生长特性,揭示了水氮调控对棉花根、冠生长以及产量的影响效应。试验结果表明:不同生育时期,灌溉水量为3 900 m3... 为了探明水分和氮素对棉花生长发育的影响,设置了3个灌溉水量和4个施氮量,研究了棉花生育时期地下(根)和地上部分(冠)的生长特性,揭示了水氮调控对棉花根、冠生长以及产量的影响效应。试验结果表明:不同生育时期,灌溉水量为3 900 m3·hm-2、施氮量为300 kg·hm-2时能提高棉花叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素SPAD值和水分利用效率(WUE)。随着施氮量的增加,棉花根系干物质量呈先增加后降低而地上部分干物质量呈逐渐增加的趋势,在不同灌溉水量下,施氮量为300 kg·hm-2时棉花各生育期根系干物质量均达到最大,但棉花根冠比呈逐渐降低的趋势,且随着灌溉水量的增加棉花根冠比也呈降低趋势。水分亏缺(W3 300处理)有利于棉花根冠比的增大,但显著降低了棉花光合参数(Pn、Tr)、叶绿素SPAD值和WUE。在本试验条件下,当灌溉水量为3 900 m3·hm-2、施氮量为300 kg·hm-2时棉花株高适宜(79 cm左右),有效铃数和单铃重较高,较W3 300处理和W4 500处理有效铃数分别增加1.0、0.4个·株-1,单铃重增加0.16、0.09 g,产量提高8.35%、4.62%,衣分增加1.4%、0.7%,棉花适宜的根冠比为0.111。 展开更多
关键词 水氮调控 膜下滴灌棉花 根冠比 产量
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文丘里施肥器空化特性数值模拟 被引量：11
9
作者 程千 黄修桥 +1 位作者 李浩 韩启彪 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期88-92,共5页
采用数值模拟的方法对结构优化后的文丘里施肥器进行空化特性研究,探讨了空化影响施肥器性能的原因,揭示了施肥器内部流动耗能机理.研究结果表明:随着施肥器进出口压差不断增大,吸肥口负压值不断降低,吸肥流量不断增大,当吸肥口负压降... 采用数值模拟的方法对结构优化后的文丘里施肥器进行空化特性研究,探讨了空化影响施肥器性能的原因,揭示了施肥器内部流动耗能机理.研究结果表明:随着施肥器进出口压差不断增大,吸肥口负压值不断降低,吸肥流量不断增大,当吸肥口负压降低到最低值时,吸肥口负压值保持不变,吸肥流量将保持恒定,此后随着施肥器进出口压差不断增大,首先在喉部与扩散段连接处产生空化,并沿扩散段壁面向下游不断扩大增厚.通过比较不同压差条件下,施肥器不同截面的能量特征发现,未发生空化时,随着压差增大,喉部能量损失也增大,占施肥器总损失的1/2左右;空化发生时,随着压差增大,喉部能量损失保持不变,而扩散段能量损失不断增大,这是由于空化的发展使扩散段流态恶化,空化区域外部及尾部产生大范围的涡,消耗较多能量,大量的无效能量损失使得施肥器吸肥效率急剧下降. 展开更多
关键词 文丘里施肥器 空化 数值模拟 吸肥性能
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我国农业应对干旱灾害的技术研究现状及展望 被引量：10
10
作者 邓忠 翟国亮 +4 位作者 吕谋超 李迎 宗洁 蔡九茂 冯俊杰 《节水灌溉》 北大核心 2016年第8期162-165,共4页
干旱灾害对农业生产的威胁最大,造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点,从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面,探讨了目... 干旱灾害对农业生产的威胁最大,造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点,从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面,探讨了目前我国农业应对旱灾的技术研究现状,分析了我国农业生产过程中应对干旱存在的问题,提出今后我国农业应对干旱灾害的研究重点,主要是加强对农作物干旱发生发展规律的研究,大力推广农业节水技术提高作物水分利用效率,加强研发适合区域农业生产特点的应急性抗旱装备,大力开展抗旱预警技术研究与防控预案制定等方面。 展开更多
关键词 农业 干旱灾害 抗旱技术
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低压滴灌条件下均匀度各指标相关关系试验研究 被引量：9
11
作者 李文 黄修桥 +4 位作者 韩启彪 李浩 孙秀路 李宏燕 南茜 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期72-76,共5页
测试了4种滴灌带在30、60、90、120 m不同铺设长度时的滴头流量,分析了低压条件下的滴灌带不同均匀度计算指标的影响因素和变化规律,以及不同计算指标间的相关关系。结果表明,克里斯琴森均匀系数CU、变异系数Cv、分布均匀系数DU均随压... 测试了4种滴灌带在30、60、90、120 m不同铺设长度时的滴头流量,分析了低压条件下的滴灌带不同均匀度计算指标的影响因素和变化规律,以及不同计算指标间的相关关系。结果表明,克里斯琴森均匀系数CU、变异系数Cv、分布均匀系数DU均随压力和铺设长度变化而变化,但压力对其变化影响不显著,铺设长度与CU、DU负相关,与变异系数Cv正相关;低压与常压下3个不同指标之间相关关系变化不显著,不同指标之间可用统一的线性相关关系描述,决定系数R^2达到了0.96以上。 展开更多
关键词 滴灌 均匀度 铺设长度 压力 线性关系
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不同滴灌频率对大田覆膜小西瓜生长特性及品质的影响 被引量：8
12
作者 李波 黄修桥 +3 位作者 徐建新 范永申 韩启彪 李文 《节水灌溉》 北大核心 2016年第4期50-53,59,共5页
在灌溉定额一定的情况下,研究了不同滴灌频率对大田膜下小西瓜在果实膨大期以及成熟期内有关特性的影响,以期为豫北平原地区大田膜下滴灌小西瓜生长中后期阶段确定最佳的滴灌频率。结果表明:不同灌溉频率对小西瓜生长过程中根粗、茎粗... 在灌溉定额一定的情况下,研究了不同滴灌频率对大田膜下小西瓜在果实膨大期以及成熟期内有关特性的影响,以期为豫北平原地区大田膜下滴灌小西瓜生长中后期阶段确定最佳的滴灌频率。结果表明:不同灌溉频率对小西瓜生长过程中根粗、茎粗和蔓长的影响不是特别明显。从试验数据来看,以果实膨大期中频(T3),果实成熟期低频(T5)处理效果较好。此灌溉频率组合下不仅小西瓜长势好,而且甜度较大,省工省时又节水。 展开更多
关键词 膜下滴灌 小西瓜 灌溉频率 生长状况
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齿间角对迷宫灌水器水力特性影响的数值模拟 被引量：7
13
作者 张传杰 牛勇 刘逍航 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期751-756,共6页
为了探究迷宫流道齿间角对灌水器水力性能的影响,应用CFD流场和速度场的数值分析方法,研究齿间角度分别为50°,60°,70°和80°时正齿型和斜齿型迷宫灌水器的流场和速度场随齿间角的变化规律.研究结果表明:相比于RNG k... 为了探究迷宫流道齿间角对灌水器水力性能的影响,应用CFD流场和速度场的数值分析方法,研究齿间角度分别为50°,60°,70°和80°时正齿型和斜齿型迷宫灌水器的流场和速度场随齿间角的变化规律.研究结果表明:相比于RNG k-ε模型和SST模型,标准k-ε模型的计算结果与试验结果更加接近;正齿型和斜齿型迷宫灌水器通道内主要存在2处低速回流区,即齿型的左上侧低速回流区和右下侧低速回流区;相比于正齿型迷宫灌水器,斜齿型迷宫灌水器左上侧的低速区域较多,而右下侧的低速区域较少;随着齿间角度不断增加,灌水器内的流量不断增大,斜齿型迷宫灌水器内的流量增加受齿间角度的影响更为明显;正齿型迷宫灌水器的流量系数较大,但流态指数较小,齿间角度为70°的正齿型迷宫灌水器的流态指数在所有灌水器中最小,其水力性能最好. 展开更多
关键词 灌水器 迷宫流道 齿间角 水力特性 流态指数 流量系数
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无人机多源光谱反演大田夏玉米叶面积指数 被引量：8
14
作者 徐洪刚 陈震 +3 位作者 程千 李宗鹏 李鹏 范永申 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期42-49,共8页
【目的】研究多源光谱反演大田夏玉米叶面积指数(LAI)的效果。【方法】以大田夏玉米为研究对象,利用无人机获取试验区不同生育期热红外以及多光谱影像,提取热红外冠层温度(TC)以及多光谱植被指数,结合地面实测LAI数据,分析光谱数据与实... 【目的】研究多源光谱反演大田夏玉米叶面积指数(LAI)的效果。【方法】以大田夏玉米为研究对象,利用无人机获取试验区不同生育期热红外以及多光谱影像,提取热红外冠层温度(TC)以及多光谱植被指数,结合地面实测LAI数据,分析光谱数据与实测LAI之间的相关关系,并将TC与筛选出的11种植被指数作为输入变量,LAI作为输出变量利用多元线性回归、支持向量机和随机森林3个算法模型训练学习,建立了夏玉米LAI的反演模型。【结果】多光谱植被指数以及TC均与夏玉米LAI在P<0.0001水平上显著相关,相关系数均在0.5以上;RF算法于拔节期、喇叭口期、以及吐丝期3个生育期的LAI预测值与实测值的R2均高于MLR算法和SVM算法,对应的RMSE及NRMSE均低于MLR算法和SVM算法;融合热红外TC后的RF模型反演精度均有不同程度的提升,各生育期LAI预测值与实测值R2均大于同时期未融合TC的LAI反演模型。【结论】多光谱植被指数以及TC均与夏玉米LAI具有较强的相关性,且RF算法构建的夏玉米LAI反演模型精度优于MLR和SVM算法,同时TC的加入可以有效提升夏玉米LAI反演精度。 展开更多
关键词 夏玉米 无人机遥感 多光谱植被指数 热红外图像 叶面积指数 反演模型
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豫北冬小麦、夏玉米多年需灌水次数及典型生育期需灌水分析 被引量：7
15
作者 陈震 李金山 +3 位作者 黄修桥 贾艳辉 孙秀路 杨晓慧 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期274-283,共10页
研究气候变化情景下豫北地区农业需灌水次数的变化情况,可为当地灌溉以及保证农业可持续发展提供参考。本文分析处理近63 a（1951—2013年）气象数据和新乡七里营站点土壤数据,结合作物生长参数,利用降水、灌溉、作物蒸散发与土壤水分... 研究气候变化情景下豫北地区农业需灌水次数的变化情况,可为当地灌溉以及保证农业可持续发展提供参考。本文分析处理近63 a（1951—2013年）气象数据和新乡七里营站点土壤数据,结合作物生长参数,利用降水、灌溉、作物蒸散发与土壤水分之间变化关系,建立干旱灌水指数模型。此模型中干旱灌水指数（DII）分布在[-1,1]之间,小于0时即干旱需灌水。在现有冬小麦-夏玉米种植制度下,利用干旱灌水指数模型计算多年需干旱灌水指数,并进一步得到灌水次数。选择冬小麦生长季分别为湿润（1985—1986年）、正常（2004—2005年）、干旱（1983—1984年）的3个典型实际代表年度,夏玉米生长季分别为湿润（2003年）、正常（1993年）、干旱（2009年）的3个典型实际代表年,计算了不同代表年冬小麦、夏玉米作物需水情况。进一步计算得到了冬小麦、夏玉米在典型湿润、正常、干旱3个不同代表年的干旱灌水指数,并进行了有无灌水的干旱情况分析。结果表明：近63 a冬小麦-夏玉米系统每年需灌水2~7次不等,平均需灌水5.1次。冬小麦和夏玉米湿润、正常、干旱3个代表年蒸散发量（ETC）分别为489.4 mm、551.4 mm、481.7 mm和466.1 mm、477.8 mm、529.3 mm。在无灌水条件下典型代表年内,冬小麦、夏玉米都会遭遇不同程度干旱,典型湿润、正常、干旱代表年冬小麦分别灌水2次、3次、4次,夏玉米分别需灌水1次、2次、3次后,基本可以消除干旱对其正常生长影响。综上,通过干旱灌水指数来量化需灌溉次数是可行的。气候变化情景下,近10年（2003—2013年）需灌水频次变化大,年际间干旱事件频发,更好的科学灌溉管理可减少干旱对作物的影响。 展开更多
关键词 气候变化 干旱 冬小麦-夏玉米种植制度 干旱灌水指数 灌水次数 典型年份
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CFD模拟在压差施肥罐浓度衰减研究中的应用初探 被引量：7
16
作者 韩启彪 李浩 +2 位作者 冯绍元 黄修桥 李文 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2015年第12期81-84,共4页
以9.42L圆柱体模型为例,使用CFD技术对进口流量1.425m^3/h和0.71m^3/h时的施肥罐质量浓度衰减规律进行了模拟研究,并与前人理论比较,初步探讨了CFD技术在压差施肥罐质量浓度衰减研究中的可行性。结果显示:质量浓度衰减过程与封俊等理论... 以9.42L圆柱体模型为例,使用CFD技术对进口流量1.425m^3/h和0.71m^3/h时的施肥罐质量浓度衰减规律进行了模拟研究,并与前人理论比较,初步探讨了CFD技术在压差施肥罐质量浓度衰减研究中的可行性。结果显示:质量浓度衰减过程与封俊等理论公式的计算结果基本一致,模拟得出的施肥结束时间与阿莫斯·泰奇经验公式偏差仅3%左右,压差施肥罐浓度衰减研究中使用CFD模拟是可行的。 展开更多
关键词 压差施肥罐 计算流体动力学 滴灌
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引黄畦灌田间水沙分布规律 被引量：7
17
作者 姚欣 李金山 +1 位作者 黄修桥 孙秀路 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期147-152,共6页
为探究引黄地面灌溉条件下水沙在田间的分布规律,该文于尊村引黄灌区开展田间试验,研究灌溉水流推进过程,灌溉水含沙量沿畦长方向的变化及灌水后泥沙在田面的沉积状况。结果表明,引黄灌溉水在沿畦长方向推进的过程中,随着水分下渗和水... 为探究引黄地面灌溉条件下水沙在田间的分布规律,该文于尊村引黄灌区开展田间试验,研究灌溉水流推进过程,灌溉水含沙量沿畦长方向的变化及灌水后泥沙在田面的沉积状况。结果表明,引黄灌溉水在沿畦长方向推进的过程中,随着水分下渗和水力损失,其流量减小,挟沙能力沿畦长方向逐渐减弱;挟沙水流中的较大粒径颗粒逐渐沉积,水流中携带泥沙的中值粒径逐渐减小;灌水结束后,田面沉积泥沙粉粒质量分数占70%左右,田面沉积泥沙质量沿畦长方向逐渐减小,在畦尾有增大趋势,且畦田首端和畦田尾端的沉积泥沙粒径大小及其颗粒组成却相差不大。研究结果为开发和利用畦灌蓄沙、放淤改土等黄河水沙利用技术提供一定的科学依据和理论支持。 展开更多
关键词 泥沙 灌水 颗粒 引黄灌溉 田间分布
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采用近似模型和NSGA-Ⅱ遗传算法的旋流泵性能优化研究 被引量：7
18
作者 叶道星 李浩 +2 位作者 马秋妍 韩启彪 孙秀路 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期76-83,共8页
旋流泵无叶腔宽度、叶片数和叶片宽度是影响旋流泵性能中最重要的几何参数。【目的】建立旋流泵性能优化方法,为今后的工程提供参考。【方法】采用中心复合的方法对无叶腔宽度L、叶片数Z和叶片出口宽度b2进行了试验设计,使用CFD数值计... 旋流泵无叶腔宽度、叶片数和叶片宽度是影响旋流泵性能中最重要的几何参数。【目的】建立旋流泵性能优化方法,为今后的工程提供参考。【方法】采用中心复合的方法对无叶腔宽度L、叶片数Z和叶片出口宽度b2进行了试验设计,使用CFD数值计算获得了样本的性能特性,而后采用Kriging模型建立了几何参数与旋流泵效率和叶片表面剪切应力的关系,最后利用非支配排序遗传算法对几何参数进行多目标寻优并进行了性能预测和对比分析。【结果】研究确定旋流泵最优几何参数L为25mm、Z为8枚、b2为26.45mm;优化后旋流泵无叶腔的宽度降低了16.67%,叶轮的叶片数增加了1枚,叶片的出口宽度增加了25.95%。优化后旋流泵的效率显著提高,同时叶片的表面剪切应力降低;在设计工况点,旋流泵的效率提高了1.06%,叶片平均剪切应力从优化前的274.37Pa减少至204.57Pa,降低了25.44%;优化后消除了在叶片的前缘处较大的剪切应力;叶片的表面的剪切应力在靠近叶片的出口处得到显著抑制。【结论】通过数值模拟验证了中心复合的方法是可行,提高了旋流泵性能。 展开更多
关键词 旋流泵 性能优化 叶片表面剪切应力 效率 NSGA-Ⅱ遗传算法
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喷灌机全喷洒域与叠加域水量分布特性的静态模拟 被引量：7
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作者 陈震 段福义 +2 位作者 范永申 贾艳辉 黄修桥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期104-111,共8页
该文研究喷灌机喷头组合喷洒特性,针对大型平移式喷灌机Nelson R3000、O3000旋转折射式喷头,开展试验测量其单喷头水量分布并计算其喷洒均匀系数(Christiansen uniformity,CU)、分布均匀系数(distribution uniformity,DU)。用MATLAB编... 该文研究喷灌机喷头组合喷洒特性,针对大型平移式喷灌机Nelson R3000、O3000旋转折射式喷头,开展试验测量其单喷头水量分布并计算其喷洒均匀系数(Christiansen uniformity,CU)、分布均匀系数(distribution uniformity,DU)。用MATLAB编程模拟了2喷头和多喷头组合,针对多喷头组合,分析和区分全喷洒域和叠加域,计算2种喷头全喷洒域与叠加域的CU、DU和平均喷洒强度(mean spraying intensity,MSI),全面掌握并评价喷头水力性能。结果显示:在安装压力调节器情境下,R3000单喷头在压力150 kPa、O3000单喷头在压力200 kPa时,CU、DU值最大。2个喷头组合无法展现喷灌机喷头组合效果。R3000多喷头组合全喷洒域内,CU最大值68%,DU随喷头间距的增大逐渐上升;O3000多喷头组合CU、DU最大值分别为72%、57%。叠加域内R3000、O3000喷头CU、DU、MSI值高于全喷洒域,但达不到行喷CU≥85%的要求,可能由于计算CU、DU等的数据点多、单喷头数据不理想、常规测量方法测量点少且在叠加域内等原因。该文发现当前大型喷灌机的喷头间距组合不是CU、DU最优组合,区分了喷头喷洒组合后叠加域和全喷洒域,并分别计算叠加域和全喷洒域CU、DU和MSI,为喷灌机系统的安装设计提供了一种参考。 展开更多
关键词 喷头 均匀度 压力 NELSON R3000 O3000 叠加法 喷洒组合
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微纳米加气灌溉对温室番茄生长、产量和品质的影响 被引量：7
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作者 张文正 翟国亮 +3 位作者 王晓森 吕谋超 许睿 邓忠 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期24-27,共4页
为了探究微纳米加气灌溉对番茄的影响,采用温室小区试验,选择不同的水分控制下限条件,研究了其对番茄生长发育、产量、品质的影响。结果表明,微纳米加气灌溉模式下番茄株高、茎粗、单株叶面积增长速度较常规灌溉得到显著提高,表现为苗... 为了探究微纳米加气灌溉对番茄的影响,采用温室小区试验,选择不同的水分控制下限条件,研究了其对番茄生长发育、产量、品质的影响。结果表明,微纳米加气灌溉模式下番茄株高、茎粗、单株叶面积增长速度较常规灌溉得到显著提高,表现为苗期、开花期、坐果期番茄生长优势明显,生长后期增长速度近似相同。基于番茄产量和灌溉水利用效率2个指标条件,微纳米加气灌溉较常规灌溉增长效果更好。微纳米加气灌溉改变番茄产量分布特征,促进番茄提早成熟从而获得更大的经济效益。微纳米加气灌溉对番茄VC量、可溶性固形物和蛋白质均有不同程度提高,有机酸呈降低趋势,对糖酸比的影响不大。综合认为,微纳米加气灌溉应用在温室番茄种植是可行的。 展开更多
关键词 番茄 微纳米 加气灌溉 产量 品质
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