河套灌区耕地、荒地土壤盐渍化特征及其影响因素研究摘要:[目的]探究盐渍化灌区耕地、荒地土壤盐渍化特征和影响耕地、荒地土壤盐渍化特征的主要环境因素.[方法]以河套灌区典型斗渠灌排单元内耕地、荒地为研究对象,通过野外调研与室内化验分析结合,采用多元分析方法研究不同时期耕地、荒地离子特征和影响因素.[结果]研究区内耕地、荒地土壤阴离子均以 Cl-为主,分别占阴离子总量的 59.31%、58.48%,阳离子以 K++Na+为主,分别占阳离子总量的 71.32%、72.64%.相关分析表明,在耕地中 K++Na+与 SO42-的相关系数最大,为 0.87;其次是 Cl-,相关系数为 0.66;与 HCO3-的相关系数最小.荒地中,K++Na+与 Cl-的相关系数最大,为 0.93;其次是 SO42-,相关系数为 0.73.SO42-、Mg2+、Cl-、K++Na+为耕地中主要特征因子,SO42-、Cl-、K++Na+、HCO3-为荒地主要特征因子.冗余分析表明,在前 2 个排序轴中,耕地盐分离子与环境因子的变量累积占比分别为 13.56%、20.23%,荒地盐分离子与环境因子的变量累积占比分别为35.17%、46.17%.地下水水质对耕地、荒地土壤盐分离子影响最为显著,其次是土壤质地,在实施土壤改良时应优先关注研究区地下水水质.[结论]耕地、荒地土壤盐分以 Cl-、K++Na+、SO42-为主,盐渍化程度较重,可以通过调节主要离子量来缓解.在防治措施上,应首先关注地下水水质和地下水埋深,其次是优化土壤质地,从而改善土壤盐渍化状态.
盐渍化盐分离子地下水土壤质地耕地、荒地
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灌区土壤含盐量的高光谱估测与空间分布研究摘要:[目的]通过高光谱反演灌区土壤含盐量,探究灌区盐渍化土壤空间分布规律.[方法]以河套灌区的沈乌灌域为研究区,野外采集 253个土壤样品光谱反射率与盐分数据,对原始光谱数据进行 15种光谱变换并优选相关性高的特征波段,以变换后的光谱数据为自变量,土壤含盐量为因变量,构建了多元线性逐步回归(MLSR)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVR)和 BP 神经网络(BPNN)模型,旨在寻找该灌区土壤含盐量高光谱反演精度最高的建模方法并分析盐分的空间分布特征.[结果]①土壤光谱反射率随着土壤盐渍化程度的加重而增加;光谱变换能显著提高光谱数据同土壤含盐量的相关性.②综合对比分析多元线性逐步回归、偏最小二乘回归、支持向量机回归和 BP 神经网络 4 种建模方法,BPNN模型稳定性和预测精度更好,最优光谱变换形式为倒数对数的一阶微分[lg(1/R)]',决定系数为 0.825,均方根误差为 2.254 g/kg.③结合高光谱数据与GIS技术,可对土壤含盐量进行估测和空间反演,结合实地调研,得出了东南、西侧和北侧含盐量高、湖泊周围盐渍化严重的空间分布特征.[结论]通过实测高光谱建立的[lg(1/R)]'-BPNN 模型可以更好地估测灌区土壤含盐量,探究灌区土壤盐渍化空间分布规律,为河套灌区的土壤盐渍化监测提供参考.
土壤盐渍化高光谱光谱变换反演模型空间分布
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吉泰盆地1990-2020年气象和农业干旱的时空演变规律摘要:[目的]干旱严重影响吉泰盆地粮食产量,研究江西省吉泰盆地 1990-2020 年旱情时空变化,为吉泰盆地地区抗旱减灾提供理论依据.[方法]利用1990-2020年降水数据和潜在蒸散发数据计算月尺度SPEI1、季尺度SPEI3、年尺度SPEI12指数,通过MK突变检验进行趋势分析;结合因旱粮食损失数据计算因旱粮食损失率(Loss index due to drought for grain,Li指数),从气象干旱和农业干旱 2个角度探讨吉泰盆地干旱时空演变特征,并划分为 5个干旱等级.[结果]SPEI时空分布规律为:①1990-2020年,月尺度(0.000 4/10 a)、年尺度(0.014 8/10 a)趋于干旱化,以轻旱和中旱为主,未通过显著性检验;季尺度春季(0.029 6/10 a)、夏季(0.007 9/10 a)和冬季(0.007 6/10 a)趋于干旱化,秋季(0.017 6/10 a)趋于湿润化,四季干旱变化均未通过显著性检验,干旱多发生于夏秋冬三季,秋季无极旱现象发生.②空间上,月尺度下,井冈山市、泰和县最易发生干旱;季尺度下,安福县最易发生夏旱,遂川县最易发生秋旱;年尺度下安福县、吉安县、井冈山市最易发生干旱.③因旱粮食损失率计算下,吉泰盆地旱灾发生频率 67.74%,以中旱(38.71%)为主,季节上以夏旱和秋旱为主,吉安县为春旱、夏旱和冬旱易发区域.[结论]吉泰盆地整体呈干旱化趋势,旱情加剧,研究结果对吉泰盆地抗旱减灾具有重要信息参考价值.
标准化降水蒸散指数因旱粮食损失率气象干旱农业干旱
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宁夏盐碱地治理的排水工程措施综述摘要:[目的]梳理宁夏盐碱地治理排水措施中明沟、暗管和竖井等排水方法独立、联合运用的工程现状,提出典型地区盐碱地治理排水措施建议,为宁夏盐碱地治理提供参考.[方法]以石嘴山市惠农区和平罗县、银川市贺兰县和兴庆区及吴忠市红寺堡区为典型研究区域,基于对现有研究文献和排水工程资料的搜集和整理,梳理各区适用的排水工程并提出分区治理建议,采用 VOSviewer 对宁夏盐碱地排水方式的研究重点进行分析和总结.[结果]①总体上,宁夏盐碱治理农田排水体系主要是以明沟排水为主,并辅以暗管排水、泵站、竖井等方式.以现有农田排水体系为基础,需进一步加强排水工程维护,确保排水通畅.②石嘴山市惠农区和平罗县部分排水条件差的低洼地区和湖泊湿地附近地区,可使用暗管排水和泵站强排等排水措施,在含黏质土层地区可采用打破障碍土层措施配合暗管排水工程措施.③对于银川市贺兰县和兴庆区,耕地型盐碱地需实施沟道清淤与保护工作并因地制宜地联合运用机井和暗管等排水工程,障碍型盐碱地宜采用暗管排水工程及配套消障措施,沙化型盐碱地应尽量减少排水工程,瘠薄型盐碱地不建议耕作.④对于吴忠市红寺堡区,表聚型盐化土壤应采用明沟排水进行排水洗盐,底盐型盐化土壤宜采用暗管或竖井排水工程进行盐分淋洗,通体型盐化土壤则建议暂不耕作.[结论]排水工程措施在有效治理盐碱地方面发挥了重要作用,不同地区应灵活选用合适的排水策略,同时应深入研究工程措施与生物、化学、物理措施相结合的高效治理盐碱的联合措施.
宁夏盐碱地明沟排水暗管排水
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泵前无压网式过滤器水力性能试验及研究摘要:[目的]探究不同灌溉水源及反清洗装置参数对一种新型无压网式过滤器水力性能的影响.[方法]以一种无压网式过滤器为研究对象,利用多因素方差分析探究在过滤流量为120~160 m3/h、颗粒质量浓度为0.2~0.8 g/L以及反清洗装置的反冲洗流量为1~20m3/h、滤筒转速为1~4r/min梯度下的最终水头损失以及过滤器能量损耗的影响因素贡献度.[结果]①不同工况下,颗粒质量浓度对无压网式过滤器的水力性能影响效应极低,贡献度仅为0.010 8,过滤流量项比初始含沙量项贡献度大于159%;②利用Quadratic模型对一般的回归分析修正较好,模型残差值为0.804 4,远高于其他模型,调整R2为0.986 1;③当过滤流量为120.198m3/h,滤筒转速为1.112r/min,自清洗流量为19.934m3/h,满足能量损失最小为16.024 kPao[结论]Quadratic水力性能模型的预测能力能较好的符合试验值,通过优选最佳值,可以使能量损失达到最小化的目标,满足实际应用.
网式过滤器无压过滤器水力性能反冲洗多因素方差检验
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农田水利新质生产力关键内容及研究展望摘要:水利新质生产力是符合新发展理念的先进水利生产力质态,是实现水利高质量发展的关键环节.要以水利新质生产力助力农田发展,推动农田水利新质生产力发展.农田水利新质生产力是水利新质生产力在农田领域的具体实践,是推进实现农业现代化建设和高质量发展的有力路径.为加速落实水利新质生产力在农田领域的部署要求,本文在深入探析农田水利新质生产力和水利新质生产力之间关系的基础上,构建了农田水利新质生产力的研究框架,包括关键问题、战略目标、体系布局和关键内容,并针对农田水利新质生产力的关键内容展开重点研究,最后从理论研究、技术创新和农田改造3个方面提出未来研究展望,为农田水利新质生产力的形成和发展提供参考.
新质生产力农田水利新质生产力研究框架关键内容研究展望
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微咸地下水浅埋区膜下滴灌定额对棉花产量及水分利用效率的影响摘要:[目的]探明新疆微咸地下水浅埋区膜下滴灌棉花的灌溉定额对棉花产量及水分利用效率的影响.[方法]2022、2023年4-10月开展膜下滴灌棉花灌溉试验,设置300(W1)、375(W2)、450(W3)、525 mm(W4)共4个灌溉定额,研究灌溉定额对田间土壤水盐动态分布、地下水埋深和矿化度及棉花生长、产量、水分利用效率等的影响.[结果]①各处理土壤脱盐率均随滴灌灌溉定额的增大而增大,且W4处理60 cm 土层内土壤总脱盐率为29.78%~58.19%;②随着灌溉定额增大,灌水加强了对地下水的补给作用,抬高地下水位,使地下水矿化度由6g/L降低为4~5g/L,有利于棉花对地下水的吸收利用.③随着灌溉定额的增大,棉花株高、叶面积指数、干物质累积量及产量均呈先增大后减小的趋势,其中W3处理下棉花生长指标最优,其籽棉理论产量达到7 127.66 kg/hm2;但是水分利用效率随灌溉定额的增大而减小.[结论]450 mm是较为适宜的灌溉定额,虽然水分利用效率不高,但包括了改善田间生态环境、满足生态耗水量,保证作物正常生长.
微咸地下水埋深灌溉定额棉花水分利用效率盐分淋洗膜下滴灌
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不同灌溉模式下生物炭施用量对水稻生长和产量的影响摘要:[目的]研究淹灌和干湿交替灌溉模式下生物炭施用量对建三江地区水稻生长和产量的影响,确定该地区水稻不同灌溉模式下适宜的生物炭用量.[方法]基于田间试验,设置 2种灌溉模式:淹灌(CF)和干湿交替灌溉(AWD),3个生物炭施用量:B5(5 t/hm2)、B15(15 t/hm2)、B25(25 t/hm2),以淹灌不施生物炭为对照(CK),研究2种灌溉模式下生物炭施用量对水稻生长和产量的影响.[结果]2 种灌溉模式下施加生物炭均促进了植株分蘖和株高生长,但与CK差异不显著;施用生物炭有利于建三江地区水稻叶面积指数(LAI)、干物质和产量形成,以B15 处理效果最为明显,CF灌溉模式下B15 处理水稻LAI、干物质量、产量分别较CK显著增加 39.8%、17.0%、10.0%,AWD灌溉模式下则较 CK分别增加 36.9%、18.3%、11.3%.相同生物炭用量条件下,灌溉模式对水稻植株分蘖和株高影响较小,但AWD灌溉模式更有利于干物质量和产量形成,AWD灌溉模式下水稻干物质量和产量均值分别较CF灌溉模式增加 1.0%和 0.8%.CF灌溉模式水稻耗水量与CK相近,而AWD灌溉模式水稻耗水量较CK减少 11.0%,AWD灌溉模式水分利用效率较CF灌溉模式平均增加 13.3%;同一灌溉模式下,B15 处理水稻水分利用效率显著高于其他处理,CF、AWD灌溉模式下B15处理水分利用效率分别较CK提高 9.7%和 25.5%.[结论]建三江地区施加生物炭能够促进水稻生长和产量形成,增产幅度随生物炭施用量增加呈先增加后减少趋势,综合考虑增产、节水等因素,干湿交替灌溉模式下施加 15 t/hm2 生物炭为最佳的水炭耦合模式.
生物炭干湿交替灌溉产量水分利用率
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播种期对再生稻积温及产量的影响摘要:[目的]探究播种期对再生稻生长发育及产量的影响.[方法]基于裂区试验,以播种期为主区,设置 6 个播种期(B1:3月 15日、B2:3月 20日、B3:3月 25日、B4:3月 30日、B5:4月 5日、B6:4月 10日),不同生育期品种为副区(长生育期品种:Y 两优 900(YLY900)、中生育期品种:Y 两优 911(YLY911)).[结果]YLY911平均周年生育期为 215 d,相比YLY900短 18 d,头季短 8 d,再生季短 10 d.随着播种期的推迟,2个品种均缩短了头季可变营养生长期,播种期越晚,两季生育期缩短幅度越大.YLY911 头季产量、再生季产量和周年产量均随着播种期呈抛物线变化规律.长生育期品种 YLY900 表现为再生季产量和周年产量均随播种期的推迟呈下降规律,均为B1处理最高.YLY911头季产量、再生季产量和周年产量均高于YLY900,其中,头季产量和周年产量均达到显著水平.2 个品种的周年有效积温均随播种期推迟呈先增加后降低的趋势,在 B2 处理下达到峰值,随着播种期的推迟,积温下降幅度增加,YLY900 的头季及周年有效积温均显著高于 YLY911,但再生季的有效积温低于 YLY911.[结论]在湘中地区,长生育期品种在气温稳定达到播种起始气温时尽早播种,最佳播种期为 3 月15日,晚播会导致严重减产.中生育期品种要适当早播,在长生育期品种最佳播种期的基础上要适当推迟 5 d播种,待气温回升后播种,周年产量更高.湘中地区更适宜种植中生育期再生稻品种.
再生稻播种期产量积温
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西北旱区覆盖措施对土壤水分调控及生态改良效应研究进展摘要:中国西北干旱半干旱地区长期面临土壤保墒困难、土地退化和生态可持续性等严峻挑战.覆膜技术作为一种有效的水土保持措施,在该区得到了广泛应用.本文系统综述了覆盖措施对西北旱区土壤水分调控与生态功能影响.基于对近年来国内外相关文献的系统分析,将覆盖技术主要归纳为秸秆覆盖、地膜覆盖、砂石覆盖及可降解替代材料,深入解析了各类技术对土壤水分动态、温度调节、盐分控制及土壤肥力的影响及其机制,并综合评估了其在提高作物生产力和增强生态系统韧性方面的作用效果.覆盖措施能显著提升土壤持水能力、抑制水分蒸发并促进作物稳定生长.从生态可持续性角度来看,秸秆覆盖与可降解材料展现出明显优势,而传统地膜覆盖虽然在保水效率方面表现突出,但长期使用易导致土壤劣化与环境污染问题.砂石覆盖作为西北地区传统技术,在减少地表径流和维持土壤结构方面具有独特优势,但其推广受到材料获取难度和劳动强度大的限制.总体而言,覆盖技术对提升西北旱区水分利用效率与改善生态环境具有重要作用,但在实际应用中需根据当地条件选择适宜的技术类型.未来研究应重点开发环境友好型覆盖材料,并通过长期田间定位观测来全面评估其生态效应.
西北旱区覆盖措施水分调控生态效益研究进展未来展望
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湍流模型对轴流泵全工况计算精度的影响研究摘要:[目的]研究湍流模型在轴流泵全工况的数值模拟过程中对计算精度的影响.[方法]采用Standard k-ε、RNG k-ε和SST k-ω 3种湍流模型对轴流泵进行全工况的数值模拟计算,将计算结果和试验结果进行对比并结合内流场进行分析.[结果]在定常状态下,采用Standard k-ε、RNG k-ε、SST k-ω 3种湍流模型计算的扬程曲线与试验曲线的趋势基本一致.在正转逆流制动工况中,采用Standard k-ε和SST k-ω湍流模型计算扬程的精度相近且高于RNG k-ε湍流模型的计算精度,相较于RNG k-ε湍流模型扬程计算最大误差减小了 0.13 m和 0.22 m,平均误差减小了 0.55 m和 0.48 m.在正转水泵小流量工况中,采用Standard k-ε湍流模型计算的扬程值最大误差和平均误差最小,计算精度相对于其他 2种湍流模型显著提高,相较于RNG k-ε和SST k-ω湍流模型扬程计算最大误差减小了 1.19 m和 0.96 m,计算的平均误差减小了 0.56 m和 0.68 m.在反转顺流制动工况中,采用SST k-ω湍流模型计算扬程的精度更高,相较于Standard k-ε和RNG k-ε湍流模型扬程计算最大误差减小了 1.08 m和 1.63 m,计算的平均误差减小了 0.6 m和 0.9 m.在反转水泵工况中,采用Standard k-ε湍流模型计算的计算扬程的精度更高,相较于RNG k-ε和SST k-ω湍流模型扬程计算最大误差减小了 0.65 m和 0.74 m,计算的平均误差减小了 0.34 m和 0.44 m.在正转水泵大流量工况、正转顺流制动工况、正转和反转的水轮机工况中,数值模拟的内流场流态平顺,外特性计算结果较为接近试验值,精度较高,且 3种湍流模型的外特性计算结果相互接近.[结论]在实际轴流泵数值模拟计算中,可以根据不同的运行工况选用计算效果更好的湍流模型来保证计算的结果精确度.研究成果为特殊运行工况的轴流泵的数值模拟计算提供了参考.
湍流模型轴流泵数值模拟计算精度全工况
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南疆膜下滴灌棉花咸淡水轮灌模式研究摘要:[目的]探究不同咸淡水轮灌方式对南疆膜下滴灌棉田水盐、棉花生长及产量的影响,寻求安全、高效、高产的咸淡水轮灌制度.[方法]以棉花为研究对象,在新疆阿拉尔现代农业综合试验站开展大田试验,试验共设置9个咸淡水轮灌处理,探究不同的咸淡水轮灌处理对土壤水盐、棉花生长及产量的影响.[结果]棉花生育期内,随着灌溉微咸水比例的增大,土壤水盐量呈增加趋势,相同微咸水占比条件下,棉花生育前期连续灌溉淡水有利于降低根区土壤盐分水平.微咸水灌溉占比越大对棉花的生长抑制作用越大,花铃期适量的微咸水灌溉有利于促进棉花的生殖生长,但微咸水灌溉频率过高会显著降低棉花的单铃质量.适宜的咸淡水轮灌方式既要保证棉花生育前期的营养生长也要在花铃期适时适量灌溉微咸水以促进棉花生殖生长.[结论]南疆棉花种植中,灌溉微咸水占比不宜过高,建议在苗期、蕾期及花铃前期减少微咸水灌溉频率,在花铃期适当提高微咸水灌溉频率.本研究中最优的咸淡水轮灌处理为"淡淡咸"处理.
南疆棉花膜下滴灌微咸水轮灌制度
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西辽河平原浅埋滴灌玉米根系生长及水分利用特征摘要:[目的]探究西辽河平原浅埋滴灌玉米根系生长及水分利用特征.[方法]在通辽市科尔沁区开展田间试验,设置浅埋滴灌条件下的6个处理,分别为220 mm(CK)、195 mm(W1)、170 mm(W2)、145 mm(W3)、120 mm(W4)和95 mm(W5),研究不同灌溉定额下玉米根系生长性状与水分利用效率的变化及其相互作用,进一步结合经济效益分析,优化玉米浅埋滴灌灌溉制度.[结果]玉米成熟期0~40 cm 土层的根系干物质量、根长、根表面积和根系直径的变化规律基本一致,均随灌水量的减少呈先增加后降低的趋势.玉米全生育期耗水量随灌溉定额的减少而下降,籽粒产量与灌溉定额呈二次抛物线关系,各处理水分利用效率表现为先增后减的变化规律,W2处理的玉米水分利用效率最大(2.46 kg/m3).玉米籽粒产量与0~20 cm土层的根质量密度、根长密度和根表面积密度、30~40 cm 土层的根系直径显著正相关.各处理的净效益随灌水量的减少呈先增加后减少的趋势,灌溉定额为170 mm时的净效益最高,为20 098元/hm2.[结论]浅埋滴灌技术是西辽河平原玉米种植区适合推广的节水灌溉技术,推荐西辽河平原浅埋滴灌玉米灌溉定额为170 mm.
浅埋滴灌玉米根系性状水分利用效率灌溉制度
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矩形渠道便携式三角形中央量水槽水力性能研究摘要:[目的]探究便携式三角形中央量水槽在末级矩形渠道中量水的适用性.[方法]开展 6组流量(0.031~0.093 m3/s)、4 组量水槽顶角角度(45°~90°)、3 组量水槽收缩比(0.375~0.625)的物理试验,通过理论计算和分析得到不同工况下的水面线、佛汝德数、壅水高度、水头损失等水力性能相关参数,分别采用水力学法和量纲分析方法推导流量计算公式.[结果]水深的沿程变化可分为 4 个区域:上游壅水区、剧烈变化区、跃后过渡区、下游稳定区,上游傅汝德数介于 0.21~0.39,壅水高度介于 4.28~18.53 cm,水头损失比介于 7.13%~32.82%;基于水力学法和量纲分析方法推导的流量计算公式相对误差分别介于-5.98%~5.02%、-3.23%~2.03%.确定距离量水槽喉口上游 0.5 m处为三角形便携式中央量水槽上游水深测流断面;基于量纲分析方法建立的便携式三角形量水槽流量计算公式更具优势,其测流精度相对于其他形式量水槽较高.[结论]便携式三角形中央量水槽收缩比取 0.5~0.625 时水力性能较优;从多个水力性能参数方面综合考虑,顶角角度取 60°时水力性能较优.便携式三角形中央量水槽在保证简单结构的同时兼顾了较好的水力性能.
矩形渠道三角形中央量水槽量纲分析水力性能流量计算公式
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基于AquaCrop模型的河北平原冬小麦灌溉制度优选研究摘要:[目的]评价AquaCrop作物模型对河北平原典型站点冬小麦生长过程模拟的准确性,筛选适宜的冬小麦灌溉制度.[方法]于 2022年 10月—2023年 6月在河北省衡水地区开展冬小麦大田试验,试验共设置了一水(W1)、二水(W2)、三水(W3)和四水(W4)4种灌溉制度,利用田间观测冬小麦生长数据对AquaCrop模型的作物参数进行校准,结合 2020-2021 年与 2022-2023 年冬小麦生长及产量数据,进行模型验证与灌溉制度优选.[结果]率定后的AquaCrop模型在模拟冬小麦冠层覆盖度、地上生物量以及土壤含水率方面的效果较好,决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、归一化均方根误差(NRMSE)、纳什系数(EF)以及一致性指数(d)分别>0.85、<4.5、<12、>0.8和>0.9;2022年不同处理下冬小麦产量的相对误差(RE)平均值低于 2021年.2021年和 2022年,W3灌溉制度下冬小麦的水分利用率分别为 1.88 kg/m3 和 2.35 kg/m3.[结论]4种灌溉制度中,W3处理能够有效提高冬小麦的水分利用率与产量,经参数率定优化的 AquaCrop 模型能够较好地模拟河北平原典型站点冬小麦生长过程,为后续AquaCrop模型应用于河北平原区域尺度模拟提供基础.
AquaCrop模型河北平原冬小麦模型验证灌溉制度
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渭河流域甘肃段径流演变特征及预测分析摘要:[目的]揭示渭河流域甘肃段多时间尺度径流演变规律与未来变化趋势,为流域水资源高效管理与可持续利用决策提供科学依据.[方法]基于武山站和北道站1956-2022年的月度实测径流资料,采用Mann-Kendall检验、R/S分析等多种统计方法,从年内、年际及季节3个尺度综合分析渭河流域甘肃段径流演变规律,并结合CNN-LSTM-Attention耦合模型预测未来径流变化趋势.[结果]1956-2022年渭河流域甘肃段径流量年内分配呈显著的季节性特征,主要集中在7-10月,年内分配不均但整体趋势渐趋均匀.流域年径流量及四季径流量均呈下降趋势,并于20世纪80年代发生显著突变,突变后平均径流量大幅下降.年径流量具有多时间特征尺度周期且丰枯差异大.预测结果显示,2023-2030年渭河流域甘肃段年径流量将继续呈下降趋势.[结论]在气候变化和人类活动的双重影响下,渭河流域甘肃段径流特征复杂多变,水资源状况相对严峻.
径流演变径流预测渭河甘肃段CNN-LSTM-Attention
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不同灌水定额对2种油莎豆生长、产量及水分利用效率的影响摘要:[目的]探究南疆地区灌水定额对不同品种油莎豆生理生长、产量及水分利用效率的影响,制定科学合理的灌溉制度.[方法]采用河南圆粒(HY)和内蒙古圆粒(NY)2个油莎豆品种,设置W1(18 mm)、W2(27 mm)、W3(36mm)和W4(45 mm)4个灌水定额,分析土壤储水量、各生育期的株高、分蘖数、光合特性、产量、耗水量和水分利用效率变化.[结果]2个品种油莎豆土壤储水量和耗水量均随灌水定额增大而增加,W4处理储水量和耗水量较W1处理分别增加24.84%、60.57%(HY)和18.46%、55.61%(NY).HY油莎豆株高、分蘖数、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶片蒸腾速率(Tr)和产量均随灌水定额增大呈显著增加趋势(P<0.05),W4处理较W1处理分别增加24.60%、15.11%、28.14%、34.86%、40.49%和13.92%,胞间CO2浓度(Ci)随灌水定额增大呈减小趋势,W1处理较高.而NY油莎豆株高、分蘖数、Pn、Gs、Tr和产量均随灌水定额增大呈先增加后减小趋势,W2处理较W1处理分别增加26.07%、20.26%、19.69%、38.38%、44.92%和20.83%,Ci随灌水定额增大呈先减小后增大趋势,W2处理较低.不同处理油莎豆水分利用效率和灌溉水利用效率均随灌水定额增大呈减小趋势,W1处理显著优于其他处理.主成分分析表明,净光合速率和水分利用效率可作为油莎豆水分和品种筛选的指标.[结论]河南圆粒灌水定额为45 mm,内蒙古圆粒灌水定额为27mm时更有利于油莎豆的生长,提升产量和水分利用效率.
油莎豆灌水定额和品种生长生理产量水分利用效率
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山东滨州市三大引黄灌区数字孪生灌区建设与技术应用摘要:山东滨州市簸箕李、小开河和韩墩3个大型灌区是水利部大型灌区数字孪生灌区先行先试建设试点之一.本文系统介绍了滨州市3个大型灌区数字孪生灌区设计构架与建设及研究内容,包括数字孪生灌区建设顶层设计,数据底板、立体感知体系、闸门自动化控制、模型开发应用、支撑保障体系建设和业务应用平台.滨州市3大灌区数字孪生建设是在灌区已经开展的信息化建设基础上开展的,已经投入4 280多万元,数字孪生灌区大部分建设内容已经完成并投入使用,取得了良好应用成效,助力了灌区水资源的精细化管理,灌区用水计划制定时间较用传统方法缩短60%以上,实现了精准调水配水,年可节水6%;闸门自动化控制应用节省管理用工40%以上.随着三大引黄灌区数字孪生灌区建设的进展和应用技术的不断提升完善与优化迭代,将进一步提升灌区用水管理的数字化、智能化和精准化水平,服务于灌区的可持续发展和高质量发展.
灌区管理数字孪生模型库智慧灌区
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江西省农田灌溉用水变化驱动因子识别及贡献率分解摘要:[目的]江西省农田灌溉用水变化极大地影响了用水总量,识别农田灌溉用水量的驱动因子,揭示其影响机制和变化特征能够为科学管理农业取用水提供重要参考.[方法]分析江西省及各地市用水结构信息熵及均衡度演变特征,采用LMDI分解法识别影响农田灌溉用水量的驱动因子,并定量评估其贡献率,重点研究其与气象因素的关系,为优化用水结构、发挥水资源刚性约束作用提供支撑.[结果]基于LMDI分解法识别的江西省及各地市农田灌溉用水变化驱动因子为亩均净灌溉用水量、农田灌溉水有效利用系数、有效灌溉面积和实际灌溉比例,其中农田灌溉水有效利用系数始终以抑制因子表现,其余3个因子表现出双向性;相关分析表明,亩均净灌溉用水量及其贡献主要受降水影响;仅考虑非气象驱动因素,江西省大部分时段农田灌溉用水变化量表现为负值,说明灌溉工程状况和管理水平不断增强,农田灌溉用水量降低的主要原因是农田灌溉水有效利用系数的提高;省内上饶、抚州、宜春、吉安、赣州5个重点地市具有较高的农业节水需求和潜力.[结论]考虑到实际灌溉比例和有效灌溉面积将保持持续增长态势,建议江西省抓住重点地市采取措施,如大力推进大中型灌区节水改造、增强灌区科学调配水资源的能力等,促进全省农田灌溉水有效利用系数加快增长,以达到提升灌溉用水效率、挖掘农业节水潜力、缓解用水压力目的.
LMDI影响因子亩均净灌溉用水量农田灌溉水有效利用系数
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焉耆盆地农田排盐暗管布设参数研究摘要:[目的]研究焉耆盆地典型绿洲农田排盐暗管模式下,布设参数中影响土壤排盐效果的显著因素.[方法]设置不同暗管埋深(1.2、1.5m)与间距(20、30、40m),开展排盐试验,结合极差和方差分析方法,研究淋洗前后土壤剖面的水盐变化规律和暗管排水排盐量差异.[结果]①暗管排水过程中,田间持水率状态土壤经淋洗后能迅速达到饱和状态且位于暗管上方的土层能够排出土壤多余水分,土壤含水率与暗管布设参数未呈显著性关系;②在0~60 cm土壤深度内,土壤脱盐率与间距、埋深及组合有显著交互作用,暗管间距与埋深组合与单因素间距相比对脱盐率影响更显著.相同暗管间距下:暗管埋深越深,0~60cm内的土壤脱盐率越高;相同暗管埋深下:当暗管间距为30m时,0~60cm内的土壤脱盐率最高,与20、40m间距有显著差异(P<0.05);③在排水阶段初期,各处理暗管的排水和排盐量呈现快速增长后逐渐稳定趋势,暗管排水的电导率较为稳定,与土壤剖面的含盐量呈正相关关系.暗管埋深对累积排水和排盐量有显著性影响(P<0.05),间距对其无显著性影响(P>0.05),相较1.2 m深度,1.5 m埋深能有效提升排水效率,加速排出土壤盐分.[结论]在考虑最大脱盐率的情况下,建议将暗管埋深设为1.5 m,间距设为30 m,作为焉耆盆地农田暗管布设的参考.
排水土壤水分盐分脱盐率暗管间距暗管埋深盐碱地治理
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