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内蒙古寒区水稻灌溉需求与降雨利用分析
1
作者 张恒 纪雪晴 +5 位作者 华克骥 徐阳 胡旭铧 赵崇信 崔远来 罗玉峰 《节水灌溉》 北大核心 2026年第3期42-47,54,共7页
掌握内蒙古寒区降雨与水稻灌溉需求的关系是优化灌溉制度与高效利用水资源的重要依据。基于1959-2017年内蒙古寒区4个典型水稻站点的逐日气象数据,构建水量平衡模型,应用Mann-Kendall检验分析水量平衡要素变化趋势,结合Pearson相关系数... 掌握内蒙古寒区降雨与水稻灌溉需求的关系是优化灌溉制度与高效利用水资源的重要依据。基于1959-2017年内蒙古寒区4个典型水稻站点的逐日气象数据,构建水量平衡模型,应用Mann-Kendall检验分析水量平衡要素变化趋势,结合Pearson相关系数与最大互信息系数揭示要素间的相关性,同时采用降雨集中度、集中期揭示降雨时序特征。结果表明,内蒙古寒区水稻生育期降雨量较少(<500 mm),但作物需水量较高(>600 mm),整体表现出较大的灌溉需求:开鲁(921.1 mm)>巴林左旗(799.7 mm)>扎赉特旗(777.6 mm)>扎兰屯(669.5mm)。各站点均表现为高降雨利用率(>80%)但低降雨贡献度(<40%)的特征,有限降雨虽被高效利用,但难以满足灌溉需求。近年来内蒙古寒区降雨呈下降趋势,ETc呈现上升的趋势,灌溉依赖性持续增强。未来在降雨减少与蒸散增强的气候变化下,内蒙古寒区可结合降雨预报优化灌溉模式,以提升降雨贡献度,缓解水资源压力。 展开更多
关键词 寒区水稻 作物需水 灌溉需求 降雨利用 降雨集中度 降雨集中期 稻田水量平衡
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引黄灌区播前土壤水盐含量和向日葵出苗率对不同春灌模式的响应机制
2
作者 李仙岳 甄致新 +3 位作者 王军 佟长福 何锐 郭淑豪 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期333-343,共11页
在北方盐渍化灌区,春灌能明显提高土壤水分并降低土壤盐分,然而传统春灌定额较大,春灌时间难以确定,故优化春灌模式(定额和时间)对于提高农业用水效率和生产力具有重要意义。本研究于2022—2023年在内蒙古自治区鄂尔多斯市黄河南岸灌区... 在北方盐渍化灌区,春灌能明显提高土壤水分并降低土壤盐分,然而传统春灌定额较大,春灌时间难以确定,故优化春灌模式(定额和时间)对于提高农业用水效率和生产力具有重要意义。本研究于2022—2023年在内蒙古自治区鄂尔多斯市黄河南岸灌区设置135 mm和180 mm(W1、W2) 2个春灌定额水平,以及播前18 d、播前12 d和播前6 d(T1、T2、T3) 3个灌水时间,共6个处理的田间试验以及2个春灌定额室内入渗试验,研究春灌定额和时间对土壤入渗以及向日葵出苗率的影响,并基于HYDRUS模型探索不同处理下播前土壤水盐动态变化,向日葵播前水盐与不同春灌模式的关系。结果表明,春灌定额越高,湿润锋运移距离与累计入渗量越大,通过构建向日葵出苗率与播前土壤水盐含量定量关系,得出最优含水率(SWC)和电导率(EC)分别为0.254 cm^(3)/cm^(3)和0.683 d S/m,利用HYDRUS模型对不同春灌模式水盐运移进行模拟,结果显示HYDRUS模型能较好模拟春灌有压入渗和重分布阶段的水盐动态,在验证期,SWC均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)、平均相对误差(MRE)平均值分别为0.02 cm^(3)/cm^(3)、0.96、7.7%,EC分别为0.32 d S/m、0.90和9.9%。相同春灌定额下,越早春灌,播前EC越高、SWC越低,与播前18 d春灌处理相比,推后春灌6 d和12 d处理,播前耕层(0~30 cm) 2年平均EC降低10.1%和16.8%,平均SWC提高3.4%和6.2%。在相同春灌时间下,与低春灌定额(W1)相比,高春灌定额(W2)在播前耕层2年平均EC降低13.4%,平均SWC提高4.5%。基于HYDRUS模型情景分析灌溉定额90~315 mm、播前3~18 d不同春灌模式下的播前土壤水盐含量,并利用最优SWC和EC进行寻优,得出该地区适宜春灌模式:春灌定额为180 mm、春灌时间为播前18 d和春灌定额为135 mm、春灌时间为播前15 d,该研究结果可为黄河流域盐渍化灌区农业节水以及农业生产提供理论支撑。 展开更多
关键词 春灌定额和时间 水盐动态 向日葵出苗率 HYDRUS模型 引黄灌区
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干旱灌区作物需水量分布特征及未来需水变化响应
3
作者 杨宇 王春燕 +1 位作者 谭思阳 周和平 《干旱区资源与环境》 北大核心 2026年第1期112-126,共15页
为探究干旱新疆灌区作物蒸发蒸腾与需水量分布特征、气候要素对作物需水量影响效应、灌区未来作物需水变化响应策略,文中基于1952—2019年共68年长系列气象数据,运用作物灌溉试验与灌溉用水定额综合成果,采用影响因素与作物需水关联模... 为探究干旱新疆灌区作物蒸发蒸腾与需水量分布特征、气候要素对作物需水量影响效应、灌区未来作物需水变化响应策略,文中基于1952—2019年共68年长系列气象数据,运用作物灌溉试验与灌溉用水定额综合成果,采用影响因素与作物需水关联模型进行研究。结果表明:1)作物蒸发蒸腾量ET_(0)与需水量ET_(c)时空变化特征及关联尺度为:1952至2010年间ET_(0)及ET_(c)总体呈小幅下降趋势,2010年之后呈小幅回升态势,ET_(c)与ET_(0)倍比尺度0.76,ET_(c)和ET_(0)平均每10年倾向率下降26.48~34.99mm;ET_(0)和ET_(c)每9~19年周期振荡比较明显,期间经历“多→少→多→少”4个循环交替过程,其中以9~12年周期振荡表现,多年平均ET_(0)和ET_(c)分别在609~972mm和463~738mm之间。2)七个气象因素对ET_(0)呈现相互消长综合影响效果:气温和风速对ET_(0)为边际递增效应;降水、日照、水汽压、相对湿度、蒸发量对ET_(0)呈现不稳定不连续彼此消长效应,对ET_(0)影响频次大小为:降水量>日照时数>水汽压>相对湿度>蒸发量。3)未来气候变化对灌区ET_(c)影响:预测未来20年(2025—2045)灌区为气温上升、风速和降水略增、相对湿度多地微降、蒸发大部略增场景,灌区ET_(c)将增39~172mm,相当于以滴灌45mm灌水定额基准,新增0.9~3.8灌水次数。分析说明未来灌溉水资源供需矛盾更趋突出,为水资源可持续利用的灌区高效智能节水新质生产力响应策略提供依据。 展开更多
关键词 干旱灌区 作物需水量 相关分析 分布特征 未来变化 响应策略
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基于MRIO的乌昌石城市群净灰水足迹转移路径研究
4
作者 孙建光 《人民黄河》 北大核心 2026年第4期114-119,共6页
地处干旱绿洲区的乌昌石城市群水资源极为短缺且环境用水日益增加,基于多区域投入产出表构建环境多区域投入产出模型,根据乌昌石城市群灰水足迹转移路径揭示产品和服务贸易对城市群环境用水的影响,结果表明:乌昌石城市群多年平均生产灰... 地处干旱绿洲区的乌昌石城市群水资源极为短缺且环境用水日益增加,基于多区域投入产出表构建环境多区域投入产出模型,根据乌昌石城市群灰水足迹转移路径揭示产品和服务贸易对城市群环境用水的影响,结果表明:乌昌石城市群多年平均生产灰水足迹达376亿m^(3),对水环境影响很大,但生产灰水足迹呈减小趋势,远低于消费灰水足迹;第一产业转入灰水足迹最大,可以有效缓解环境用水和水资源压力;乌昌石城市群净灰水足迹疆内其他区域净转入远高于疆外净转入,环境用水压力在疆内;乌昌石城市群净灰水足迹以昌吉转出和乌鲁木齐转入为主,且灰水足迹的净转入、净转出分别以乌鲁木齐、昌吉为主,石河子则由净转入演变为净转出,乌鲁木齐经济发展间接占用昌吉和石河子环境用水。 展开更多
关键词 净灰水足迹 多区域投入产出模型 转移路径 乌昌石城市群
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沙粒参数对离心泵内部流动特性影响
5
作者 王勇 徐强 +4 位作者 王哓林 李明 雷嘉宁 刘厚林 赵建林 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期225-233,共9页
为研究沙粒参数对离心泵内部流动特性的影响,应用欧拉多相流模型对固液两相流工况下离心泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于滤波器湍流模型修正的局部时均化湍流模型,探究了沙粒体积分数和沙粒粒径对离心泵内固液流场特征及... 为研究沙粒参数对离心泵内部流动特性的影响,应用欧拉多相流模型对固液两相流工况下离心泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于滤波器湍流模型修正的局部时均化湍流模型,探究了沙粒体积分数和沙粒粒径对离心泵内固液流场特征及流动能量损失的影响.研究结果表明:随着沙粒体积分数的增大,离心泵的扬程与效率分别平均降低约3.7%和4.5%,叶片压力面附近的高体积分数沙粒分布区域逐渐扩大,且流道内中下游区域的沙粒跟随性逐渐增强,同时叶片压力面和蜗壳正面及两侧面的流动损失逐渐增大;随着沙粒粒径增大,离心泵的扬程与效率分别平均下降约2.5%和3.7%,叶轮流道内高体积分数沙粒分布区域逐渐减少且分布更加均匀,叶轮内径向各截面上沙粒速度分布区域保持不变但沙粒速度趋向降低,同时叶片压力面和蜗壳正面及两侧面的流动损失逐渐减小.研究结果可为固液两相流离心泵的设计提供一定的理论基础. 展开更多
关键词 离心泵 沙粒参数 固液两相流 流场结构 能量损失 数值模拟
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干湿循环老化生物炭对控制灌溉稻田土壤肥力及水稻生长的影响
6
作者 张鹏飞 侯新蕊 +4 位作者 王洁 徐锡华 江赜伟 许伊 杨士红 《农业工程学报》 北大核心 2026年第2期141-149,共9页
为明确干湿循环老化导致的生物炭特性变化及其在控制灌溉稻田中对土壤肥力与水稻生长的影响,以水稻秸秆生物炭为研究对象,设置0、3、6、10次干湿循环老化梯度处理,并结合2 a盆栽试验,系统分析不同老化阶段生物炭的理化性质演变特征及其... 为明确干湿循环老化导致的生物炭特性变化及其在控制灌溉稻田中对土壤肥力与水稻生长的影响,以水稻秸秆生物炭为研究对象,设置0、3、6、10次干湿循环老化梯度处理,并结合2 a盆栽试验,系统分析不同老化阶段生物炭的理化性质演变特征及其对稻田土壤养分和水稻产量的调控机制。结果表明,干湿循环6个周期的生物炭显著优化生物炭孔隙结构,比表面积达峰值302.18 m^(2)/g,微孔体积增加6.86%,并促进含氧官能团生成,增强土壤有机碳、全氮和有效磷的固持与释放,其中有机碳和全氮含量较对照分别提高26.03%~45.40%和14.46%~29.01%。干湿循环10个周期的生物炭则因孔隙坍塌与官能团氧化导致性能衰减,但速效钾释放能力增强。回归分析表明,水稻产量与老化周期呈抛物线关系(R^(2)=0.89),理论最优为7.7个循环周期。此外,干湿循环6个周期的生物炭也改善光合作用,2 a平均增产23.11%。研究揭示了干湿循环老化的“阈值效应”,为生物炭在控制灌溉稻田中的科学施用及养分管理提供理论依据。 展开更多
关键词 干湿循环 控制灌溉 老化生物炭 土壤肥力 水稻生理
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立式潜水泵装置出水流道标准化设计及应用
7
作者 林农 韩逸 +3 位作者 王丽 徐鹏飞 王廷永 石丽建 《人民长江》 北大核心 2026年第3期173-179,共7页
为提升中小型立式潜水泵装置的运行效率与稳定性,针对平直管出水流道开展标准化设计及应用研究。基于CFD数值模拟研究方法,通过改变出水流道当量扩散角、出口流速、出口断面尺寸等参数,对比分析了不同设计方案下泵装置的水力性能。结果... 为提升中小型立式潜水泵装置的运行效率与稳定性,针对平直管出水流道开展标准化设计及应用研究。基于CFD数值模拟研究方法,通过改变出水流道当量扩散角、出口流速、出口断面尺寸等参数,对比分析了不同设计方案下泵装置的水力性能。结果表明:当出水流道当量扩散角为12°、出口流速为1.0 m/s、出口断面尺寸为1.84 m×1.84 m时,泵装置效率最高,达到了70.44%,且水力损失较小;与传统出水管道方案相比,标准化出水流道设计方案可降低出口流速与局部水力损失,扩大泵装置高效区的运行范围。研究成果可为中小型泵站出水流道的标准化设计提供理论依据,对推动中小型泵站节能减排和高质量建设具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 立式潜水泵 出水流道 标准化设计 水力性能 数值模拟 中小型泵站
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变量灌溉技术研究新进展与展望
8
作者 严海军 李久生 +2 位作者 徐云成 王文涛 王晶晶 《水利学报》 北大核心 2026年第1期141-152,共12页
农业水资源高效利用对保障全球粮食安全至关重要。变量灌溉作为精准农业的一项核心技术,是应对水资源挑战、实现作物精准灌溉的关键途径。本文在阐明变量灌溉内涵与系统架构的基础上,系统梳理了灌溉决策模型、管理区划分、动态处方图生... 农业水资源高效利用对保障全球粮食安全至关重要。变量灌溉作为精准农业的一项核心技术,是应对水资源挑战、实现作物精准灌溉的关键途径。本文在阐明变量灌溉内涵与系统架构的基础上,系统梳理了灌溉决策模型、管理区划分、动态处方图生成和时空精度等关键技术的研究进展,阐述了变量灌溉系统的感知、决策、执行、反馈等核心模块与关键部件,讨论了变量灌溉技术在大田作物的应用中面临的多源数据融合难度大、决策模型适应性不足、技术推广成本高等挑战,展望了未来变量灌溉技术的重点发展方向:与物联网、人工智能、大数据平台等深度融合,着重在提升应用适应性、降低产品成本、优化决策模型等方面开展研究。本文旨在为变量灌溉技术的研发与应用提供理论参考,为高水效农业与绿色农业高质量发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 变量灌溉 精准农业 灌溉决策模型 管理区划分 灌溉处方图
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叶片进口边后掠对螺旋离心式航空燃油泵空化性能的影响
9
作者 韩伟 郦飞翔 +2 位作者 李仁年 谢文娟 强彦 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第2期109-116,共8页
为探究叶片后掠角对燃油泵空化性能的影响规律,以某型号螺旋离心式燃油泵为研究对象,设计了5种不同后掠角θ_(i)的叶轮模型(θ_(i)=20°,40°,60°,80°,100°).基于RANS的两方程模型和Zwart空化模型,利用ANSYS CF... 为探究叶片后掠角对燃油泵空化性能的影响规律,以某型号螺旋离心式燃油泵为研究对象,设计了5种不同后掠角θ_(i)的叶轮模型(θ_(i)=20°,40°,60°,80°,100°).基于RANS的两方程模型和Zwart空化模型,利用ANSYS CFX软件进行内流场模拟,并通过与试验结果对比验证了数值计算方法的可靠性.研究结果表明,后掠角系数与相对空化系数NPSH_(r)^(*)呈三次函数关系,且NPSH_(r)^(*)随着后掠角的增大呈先减小后增大的趋势.在其他设计参数不变的前提下,当叶片进口边后掠角系数θ^(*)为0.32时,燃油泵的NPSH_(r)^(*)出现最小值0.79,此时螺旋离心式燃油泵的抗空化性能最佳.可见,螺旋离心式燃油泵采用叶片后掠设计可以抑制空泡的产生和发展,研究结果为优化螺旋离心式燃油泵设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 螺旋离心泵 空化性能 叶片进口边后掠角 空泡 空化系数
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智能投饵船分体转塘结构与定位系统设计及试验
10
作者 沈启扬 张晖 +4 位作者 杨飞 李东方 刘卫民 孙崇明 肖茂华 《上海海洋大学学报》 北大核心 2026年第2期404-416,共13页
目前智能投饵船在多塘块中转塘作业存在效率低与定位精度不足等问题,因此提出一种分体式转塘结构设计方案与融合定位算法。该系统通过明轮双体船与智能投饵车的模块化组合,结合转塘坡道与对接限位装置,通过机械结构优化设计动力切换装置... 目前智能投饵船在多塘块中转塘作业存在效率低与定位精度不足等问题,因此提出一种分体式转塘结构设计方案与融合定位算法。该系统通过明轮双体船与智能投饵车的模块化组合,结合转塘坡道与对接限位装置,通过机械结构优化设计动力切换装置,完成船体与投饵车的快速组合与分离;提出基于UWB与IMU的自适应强跟踪卡尔曼滤波融合定位算法,提升复杂水域环境下的定位精度与鲁棒性;利用MATLAB进行算法仿真对比,并通过实船试验验证转塘坡道在不同坡度与负载条件下的通过性与作业效率。转塘坡道试验表明,在不同坡度和负载条件下,投饵车转塘时间均低于25 s,远低于人工转塘所需时间,且运行平稳。定位算法仿真结果表明,ASTKF算法相较于单一UWB定位均方根误差降低98.9%,最大误差降低70.6%,ASTKF算法对动态干扰的实时响应能力与恢复能力较强;实船定位试验中,其均方根误差为5.41cm,较AEKF算法降低27.3%。分体式转塘方案与所提融合定位算法有效解决了传统投饵船转塘效率低、定位精度差的问题。本研究提升了复杂水域下的作业智能化水平与经济效益,为水产养殖自动化提供了可靠的技术支持与应用示范。 展开更多
关键词 智能投饵船 分体式转塘 融合定位 自适应强跟踪卡尔曼滤波 水产养殖自动化
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基于Kriging模型的涡轮风机转子结构优化及噪声分析
11
作者 王龙滟 叶成君 +1 位作者 徐健 袁建平 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期261-267,275,共8页
为了解管道风机流量和噪声对其性能的影响,采用涡轮转子替代传统的多翼离心转子,并结合代理模型和遗传算法优化涡轮转子的5个主要结构参数,以进一步提升涡轮风机的性能.通过拉丁超立方试验设计方法生成了100组样本,以涡轮风机的最大流... 为了解管道风机流量和噪声对其性能的影响,采用涡轮转子替代传统的多翼离心转子,并结合代理模型和遗传算法优化涡轮转子的5个主要结构参数,以进一步提升涡轮风机的性能.通过拉丁超立方试验设计方法生成了100组样本,以涡轮风机的最大流量作为目标参数,结合计算流体力学建立了回归Kriging模型.随后,利用遗传算法对回归Kriging模型进行寻优.研究结果表明:构建的回归Kriging模型能准确地描述转子的关键设计参数与涡轮风机的最大风量之间的关系,涡轮转子的进口直径D_(j)及叶片出口角β_(2)对风机最大风量影响较大,随着数值的增加转子做功能力增强,叶片弯曲度f影响度居中,叶片数N与和进口角β_(1)对风机最大风量影响较小;优化后的转子使得风机在相同转速下的最大风量提高了22.4%,流量为220 m^(3)/h下噪声下降4.00 dB. 展开更多
关键词 涡轮转子 风机 KRIGING模型 最大风量 噪声
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中国主要作物月尺度生产水足迹与区域干旱关系研究
12
作者 苏航 刘静 +1 位作者 操信春 王卫光 《节水灌溉》 北大核心 2026年第2期39-46,共8页
作物生长过程中需要消耗大量水资源,干旱是一种持续时间长、发生频率高、影响范围广的自然灾害,探究干旱与作物耗水的关系对实现农业水资源可持续利用具有重要意义。在分析中国各地区月尺度作物生产水足迹与干旱指标(气象干旱、农业干旱... 作物生长过程中需要消耗大量水资源,干旱是一种持续时间长、发生频率高、影响范围广的自然灾害,探究干旱与作物耗水的关系对实现农业水资源可持续利用具有重要意义。在分析中国各地区月尺度作物生产水足迹与干旱指标(气象干旱、农业干旱)演变特征基础之上,从时间、空间及构成角度探究二者的关系。结果表明:①玉米生产水足迹主要集中在拔节期到灌浆期(60%以上),冬小麦则集中在越冬期以后,稻谷在拔节期和抽穗期最高,约为总生产水足迹的70%,东部地区作物生产水足迹明显低于其他地区,南方地区绿水足迹占比较高;②北方地区气象干旱主要发生于春夏两季,南方地区与之相反,农业干旱在时间分布上无明显规律,北方地区和东部地区农业干旱频率和烈度相对较高;③作物生产蓝水足迹与SPEI指数呈显著负相关关系,相关性最强月份集中在6-8月,绿水足迹与SPEI指数呈显著正相关关系,玉米和稻谷生产水足迹与SMCI指数呈相似关系,小麦生产水足迹与SMCI关系则相对复杂;除西北地区外,各地区作物生产水足迹均与SPEI具有较强的相关关系;相对于生产水足迹量值,其构成与干旱指数的关系更为显著。未来可进一步优化种植策略、改善灌溉技术、提升干旱预测预报预警能力,以期为区域农业水资源管理服务。 展开更多
关键词 生产水足迹 气象干旱 农业干旱 月尺度
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喷灌施肥系统水力耦合模型构建及压力分布影响因素研究
13
作者 涂琴 汤攀 易萌 《节水灌溉》 北大核心 2026年第1期9-16,共8页
为了探究施肥泵运行、喷头配置及工作参数等因素对喷灌施肥系统水力性能的影响,将水泵性能曲线、施肥泵吸肥模型及多口出流管道水力计算模型相结合,建立轻小型喷灌施肥系统水力耦合模型。首先,基于试验数据,提出了以入口压力、入口流量... 为了探究施肥泵运行、喷头配置及工作参数等因素对喷灌施肥系统水力性能的影响,将水泵性能曲线、施肥泵吸肥模型及多口出流管道水力计算模型相结合,建立轻小型喷灌施肥系统水力耦合模型。首先,基于试验数据,提出了以入口压力、入口流量和母液浓度为自变量的比例施肥泵吸肥模型。再与退步法管道水力计算方法相结合,首次建立了水泵-施肥泵-灌溉管道-喷头水动力耦合计算模型。针对该模型的强非线性特性,采用遗传算法(GA)进行求解。以配备50ZB-30Q水泵、摇臂式喷头10PY2H及比例施肥泵D8R的系统为例进行仿真,分析施肥泵运行、喷头数、喷头工作压力、喷嘴直径、母液浓度等因素对管道压力分布的影响。结果表明:与清水灌溉相比,接入施肥泵后不同喷头数配置下机组单位能耗平均升高了25%;清水施肥与清水灌溉相比,管道压力变化范围总体缩小,可能与比例施肥泵周期运行有关;喷头数过多(11个以上)容易引起管道压力状态突变;低工作压力(0.22 MPa)则会增大系统对水力干扰的敏感性;增大喷嘴直径(5.5 mm)可有效抑制管道压力波动;施肥浓度增加时,多喷头数下的管道压力显著提高。各因素的影响表现出强非线性。研究表明,在喷灌施肥系统的优化、评价与精确控制中,建议优先考虑系统的水力稳定性。 展开更多
关键词 变量喷灌施肥系统 水力耦合模型 管道压力 喷灌 遗传算法 施肥泵
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基于投资成本和可靠性的机压滴灌管网系统多目标优化方法
14
作者 何武全 赵珂轶 +2 位作者 王玉宝 李渤 贺正宇 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期323-332,共10页
滴灌管网系统在降低工程投资和运行成本的前提下提高可靠性,是优化设计亟需解决的关键问题。针对机压滴灌特点,以管网年投资费用最低、节点富余水头均值最小和节点富余水头方差最小为目标,建立了机压滴灌管网系统多目标优化设计数学模型... 滴灌管网系统在降低工程投资和运行成本的前提下提高可靠性,是优化设计亟需解决的关键问题。针对机压滴灌特点,以管网年投资费用最低、节点富余水头均值最小和节点富余水头方差最小为目标,建立了机压滴灌管网系统多目标优化设计数学模型,提出了改进和声搜索算法求解多目标优化模型方法和步骤。在构建优化模型中,将管网系统按照级、条、段为单元划分,使建立的优化模型具有通用性。以新疆某机压滴灌工程为例,采用该方法对其管网进行优化,与原设计方案相比,优化方案滴灌系统年投资成本降低4.97%,管网节点富余水头均值降低16.84%,管网节点富余水头方差降低12.47%。优化结果表明,该方法不仅能有效降低管网系统投资成本,而且节点富余水头均值和节点富余水头方差显著减小,降低了管网系统压力偏差和故障发生频率,从而提高了管网系统可靠性。 展开更多
关键词 机压滴灌 投资成本 可靠性 改进和声搜索算法 多目标优化
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南疆典型灌区水资源可持续利用评价及障碍因子分析
15
作者 陈伏龙 骆震 +3 位作者 刘爽 高源 邵和静 吕廷波 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第1期58-65,共8页
为探究南疆典型灌区水资源可持续利用现状及其影响因素,选取第三师前进灌区、小海子灌区与喀什灌区作为研究区域,基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”(DPSIR)模型构建了灌区水资源可持续利用评价指标体系,分别采用层次分析法与熵权法综... 为探究南疆典型灌区水资源可持续利用现状及其影响因素,选取第三师前进灌区、小海子灌区与喀什灌区作为研究区域,基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”(DPSIR)模型构建了灌区水资源可持续利用评价指标体系,分别采用层次分析法与熵权法综合确定各评价指标权重,并通过TOPSIS模型对灌区各受益团场2013—2021年内水资源可持续利用状况进行了综合评价,结合障碍度模型识别影响可持续发展的障碍因子.结果表明:前进灌区中,45团、46团、48团以及叶城二牧场水资源可持续利用水平分别常年处于强可持续、弱可持续、基本可持续、较弱可持续利用状态.小海子灌区中,44团、49团与50团水资源可持续利用水平常年为较好可持续利用状态;51团、53团在2013—2016年水资源可持续利用水平状态较好,在2017—2021年降为基本可持续.喀什灌区中,41团水资源可持续利用水平基本常年处于弱可持续利用状态;42团、伽师总场水资源可持续利用水平常年处于基本可持续利用状态;红旗农场、东风农场与托云牧场水资源可持续利用水平最低.运用障碍度模型诊断出影响灌区各受益团场的障碍因子主要为地下水供水量、有效灌溉面积、第三产业占GDP比值、水土流失治理面积与节水灌溉面积. 展开更多
关键词 水资源可持续利用评价 TOPSIS模型 障碍度模型 南疆灌区
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浅析基于用水单元的农业用水计量体系建设和农业用水指标分配
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作者 陆文红 徐磊 《节水灌溉》 北大核心 2026年第3期86-92,105,共8页
农业用水实行计量和分配用水指标是规范和强化用水管理的重要手段,针对用水管理中在农业用水计量设施规划布局建设上存在的不全面、计量数据不完整、用水单元划分不明确,以及在农业用水指标分配和应用上存在的不规范等问题,创新定义了... 农业用水实行计量和分配用水指标是规范和强化用水管理的重要手段,针对用水管理中在农业用水计量设施规划布局建设上存在的不全面、计量数据不完整、用水单元划分不明确,以及在农业用水指标分配和应用上存在的不规范等问题,创新定义了用水单元的基本概念和特性,从灌溉系统整体出发,系统地分析提出了合理划分用水单元、设定供用水交接断面、科学规划布局完整的农业用水计量体系的原则和方法,选用计量设施的计量方式、方法和设施型式,以及面向用水单元的农业用水指标分配原则和方法,为统筹灌溉工程建设、用水计量设施建设和深化农业水价综合改革健全用水管理机制等工作,规范农业用水计量体系建设和农业用水指标分配,解决用水管理机制健全完善中存在的困惑,提供了有益的参考和指导。 展开更多
关键词 用水单元 农业用水计量体系 供用水交接断面 用水指标
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农田水利工程中节水灌溉技术优化的原则、方向及措施
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作者 张明辉 《农村科学实验》 2026年第6期97-99,共3页
随着全球气候变化与水资源供需矛盾的日益加剧,农业用水效率已成为制约我国农业可持续发展的重要因素。农田水利工程作为农业生产的基础设施,在节水灌溉中发挥着不可替代的作用。该文分析了农田水利工程中节水灌溉技术优化的必要性与基... 随着全球气候变化与水资源供需矛盾的日益加剧,农业用水效率已成为制约我国农业可持续发展的重要因素。农田水利工程作为农业生产的基础设施,在节水灌溉中发挥着不可替代的作用。该文分析了农田水利工程中节水灌溉技术优化的必要性与基本原则,系统探讨了工程、技术、管理与保障等方面的优化措施。该文旨在通过科学规划、技术创新与精细化管理,提高灌溉水利用率,进而实现农业增产与水资源保护的双赢。 展开更多
关键词 农田水利工程 节水灌溉 技术优化
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赣抚平原灌渠水体氮磷污染来源识别与贡献评估
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作者 李筱慧 饶文波 +4 位作者 栗天宁 吴志华 郑芳文 张弛 雷祥 《生态与农村环境学报》 北大核心 2026年第3期346-358,共13页
灌渠水质对农业种植、工业生产与居民生活至关重要。本研究于赣抚平原西总干渠下游开展为期5 a的水质监测,查明水质参数变化规律,采用主成分分析(PCA)和主成分得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR),识别和量化主要污染来源。结果显示:2... 灌渠水质对农业种植、工业生产与居民生活至关重要。本研究于赣抚平原西总干渠下游开展为期5 a的水质监测,查明水质参数变化规律,采用主成分分析(PCA)和主成分得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR),识别和量化主要污染来源。结果显示:2017—2021年,灌渠水体总磷浓度为0~2.12 mg·L^(-1),多数不满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅴ类标准;总氮浓度主要为1.0~2.0 mg·L^(-1),部分超过2.0 mg·L^(-1),不满足GB 3838—2002中Ⅴ类标准;铵态氮浓度多数为0.01~0.1 mg·L^(-1);硝态氮浓度集中在0.4~1.5 mg·L^(-1)之间。主成分分析表明,灌渠水质丰水期主要受气象因素、农业活动和水沙作用的影响,而枯水期与工业废水、生活污水和畜禽养殖等因素相关。APCS-MLR模型进一步量化了污染源贡献:丰水期,农业种植和畜禽养殖对总磷的贡献率分别为45.3%和32.7%;气象因素和未知源对总氮和硝态氮的贡献率分别为38.5%和28.9%;生活污水、地表径流和未知源对铵态氮的贡献率分别为41.2%、25.6%和33.2%。枯水期,畜禽养殖对总磷、总氮和硝态氮的贡献率分别为56.8%、48.3%和52.4%;生活污水和畜禽养殖对铵态氮的贡献率分别为62.1%和37.9%。研究成果有助于理解灌渠水体氮磷污染物循环理论,也为灌渠水质管理与保护提供科学依据。 展开更多
关键词 水质参数 西总干渠 多元统计分析模型 污染来源 赣抚平原灌区
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北方设施黄瓜灌溉施肥方式研究
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作者 董环 刘爱群 +1 位作者 娄春荣 王秀娟 《灌溉排水学报》 2026年第3期1-11,共11页
【目的】优化北方设施黄瓜灌溉施肥方式,为地区设施黄瓜产业高效优质发展提供科学依据。【方法】以65%田间持水率为灌溉下限,设置3个单次灌溉量水平,分别为80 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、160 m^(3)/hm^(2)(W_(2))、240 m^(3)/hm^(2)(W_(3)),... 【目的】优化北方设施黄瓜灌溉施肥方式,为地区设施黄瓜产业高效优质发展提供科学依据。【方法】以65%田间持水率为灌溉下限,设置3个单次灌溉量水平,分别为80 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、160 m^(3)/hm^(2)(W_(2))、240 m^(3)/hm^(2)(W_(3)),设置3个水肥倍率水平,分别为2000(F1)、1500(F2)、1000(F3),共9个处理,比较灌溉施肥方式对黄瓜产量、灌溉水利用率、肥料偏生产力、品质风味的影响。【结果】根据二元二次模型分析可知,灌溉量为3219.86 m^(3)/hm^(2)、施肥量为2470.48 kg/hm^(2)时黄瓜产量最高,为340.59 t/hm^(2);相同单次灌溉量条件下,随着水肥倍率降低,多数处理的施肥总量和灌溉水利用率显著增加,肥料偏生产力显著降低,W_(1)处理下,W_(1)F3处理比W_(1)F1处理施肥总量和灌溉水利用率分别增加93.55%、15.27%,肥料偏生产力降低42.00%;W_(2)处理下,W_(2)F3处理比W_(2)F1处理施肥总量和灌溉水利用率分别增加95.45%、4.47%,肥料偏生产力降低47.59%;W_(3)处理下,W_(3)F3处理比W_(3)F1处理施肥总量和灌溉水利用率分别增加74.32%、7.72%,肥料偏生产力降低39.28%。不同单次灌溉量之间,通过求平均值的方式可知,单次灌溉量由80 m^(3)/hm^(2)提高至240 m^(3)/hm^(2),黄瓜产量、施肥总量分别增加8.31%、71.84%,灌溉水利用率、肥料偏生产力分别降低33.82%、37.27%;黄瓜品质和风味分析可知,单次低量灌溉80 m^(3)/hm^(2)和水肥低倍率1000组合易提高品质和风味;TOPSIS综合分析可知,单次低量灌溉80 m^(3)/hm^(2)和水肥低、中倍率组合时,综合评分最高。【结论】单次高灌溉量,水肥低倍率时可获得最高产量,单次低灌溉量和水肥中低倍率组合时,可获得较高综合效益。实际应用中可根据生产倾向,选定配施方式。 展开更多
关键词 黄瓜 灌溉施肥 配施方式 模型 综合分析
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轴流式核主泵卡转子事故下压力波特性
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作者 杨从新 陈孝炎 +2 位作者 崔昊宇 郭艳磊 尹皓 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期217-224,共8页
为研究卡转子事故工况下轴流式核主泵瞬态过渡过程与压力波传递情况,通过建立反应堆一回路系统的三维闭式等效流场模型,应用计算流体力学方法对核主泵转子卡滞事故过程中系统管路内的瞬态压力波及水力载荷特性进行数值模拟.模拟结果表明... 为研究卡转子事故工况下轴流式核主泵瞬态过渡过程与压力波传递情况,通过建立反应堆一回路系统的三维闭式等效流场模型,应用计算流体力学方法对核主泵转子卡滞事故过程中系统管路内的瞬态压力波及水力载荷特性进行数值模拟.模拟结果表明:转子卡滞会引发显著的水锤效应,导致管路内出现局部压力突变并以压力波形式传播,其中主泵进口处监测到最高压力峰值为16.60 MPa,压力容器出口处监测到最低压力谷值为14.61 MPa,压力波由此沿管路传播并逐渐耗散;在流动截面与方向变化处产生显著水力载荷,最大载荷出现在主泵进口附近弯管处,为3.22×10^(6) N,最小载荷位于反应堆压力容器进口弯管处,为8.94×10^(5) N;空间分布上,蒸汽发生器出口因靠近主泵进口而压力较高,U型管顶部因流向变化压力进一步增大,而进口段与阻力元件处压力较低,反应堆压力容器进口侧因接近主泵出口而压降更为明显.研究结果揭示了转子卡滞事故下系统内压力波及水力载荷的时空演变规律,对反应堆一回路安全设计与瞬态动力学分析具有重要工程意义. 展开更多
关键词 轴流泵 核主泵 反应堆冷却剂泵 转子卡滞 压力波 水锤
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