国家科技支撑计划(2012BAD08B01)
- 作品数：97 被引量：506H指数：12
- 相关作者：马孝义王仰仁邢旭光赵文刚何武全更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学天津农学院中国水利水电科学研究院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金水利部公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 盐阳离子类型及浓度对土壤持水及干缩开裂的作用效果被引量：15
- 2016年
- 为探索阳性盐离子对土壤持水性能的影响,同时定量分析失水过程所致的土体收缩及裂缝特征,选取陕西粉黏壤土作为供试土壤,分别采用含有K+、Na+、Ca2+和Mg2+4种离子的盐溶液(浓度均为5、30和100 g/L)对土样进行饱和处理,采用离心机法测定土-水曲线,进一步对土壤持水能力进行评价;同时测定土体沉降高度,采用数字图像处理技术获取面积密度和长度密度等裂隙度量指标,对土体收缩和开裂水平进行定量分析。结果发现:1)van Genuchten模型适用于盐溶液浸泡土壤的土-水曲线拟合;2)4种盐离子均基本导致土壤持水能力降低(5 g/L Na+除外),且持水性与离子浓度呈负相关关系;同时使得土壤饱和含水率、残余含水率和进气吸力降低,其中土壤饱和含水率与离子浓度呈负相关关系;3)K+和高浓度Na+有利于减轻土壤轴向收缩度,且土体轴向收缩应变与K+(P<0.01)和Na+(P<0.05)浓度呈负相关关系;在收缩过程中,不同离子对土壤容重的影响程度表现为Mg2+>Ca2+>Na+>K+;4)4种离子均可减轻土壤开裂程度,且裂缝面积密度和长度密度与K+(P<0.01)、Na+(P<0.01)和Ca2+(P<0.05)浓度呈负相关关系,与Mg2+浓度呈正相关关系(P<0.01)。研究可为盐碱土壤持水能力评价、制定灌溉制度提供参考。
- 邢旭光马孝义康端刚
- 关键词：土壤水分盐分干缩裂缝
- 变化环境下北方渠井结合灌区地下水调蓄与管理问题研究
- 基于北方大型灌区的发展历史,分析了渠井结合灌溉对农业高效安全用水的保障作用;从灌区浅层地下含水层对降水、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给水流的滞缓、调蓄及再分配作用出发,论述了渠井结合灌区地下水的调蓄功能及其对灌区可持续发展的...
- 魏晓妹降亚楠赵孟哲李萍
- 关键词：变化环境地下水管理
- 文献传递
- 渠井结合灌区地下水位动态对变化环境的响应及敏感性分析被引量：1
- 2016年
- 以陕西省泾惠渠灌区为研究区,运用线性趋势分析法及Spearman秩次相关检验法分析了灌区地下水系统外部环境因子的变化特征,建立了基于BP神经网络的灌区地下水位动态对变化环境的响应模型,并应用通径分析方法,进行了灌区地下水位动态的敏感性分析。结果表明:近30多年来,灌区降水量呈显著减少趋势,其线性倾斜率为2.09 mm·a-1,蒸发量减少趋势不明显,其线性倾斜率为0.04 mm·a-1;地表水灌溉引水量呈减小趋势,渠首农灌引水量20世纪90年代之前减少了41.6%;地下水开采量减少了39.7%,渠井用水比例减小了33.9%;地下水位埋深不断增大,近31 a来地下水位累计下降了11.88 m;地下水位埋深模拟的平均相对误差为4.52%,检验的平均相对误差为2.23%,误差均在可接受范围之内;敏感性变化环境因子最大为渠井用水比例,最小为降水量。
- 张京京魏晓妹降亚楠
- 关键词：泾惠渠灌区地下水位环境变化通径分析
- 基于地下水均衡的灌区合理渠井用水比例被引量：7
- 2015年
- 基于地下水均衡模型，分析了陕西泾惠渠灌区不同频率典型年的地下水均衡状况，结果表明降水入渗补给、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给、井灌回归补给是灌区地下水的主要补给源，占总补给量的82．89％～85．99％；而人工开采是灌区地下水的主要排泄途径，农灌地下水开采量、人畜和工业用水开采量占总排泄量的69．7％-72．86％．以2010年为现状基准年，2020年为规划水平年，结合灌区发展规划，设置了4种不同的灌区发展情景模式，运用所建立的地下水均衡模型计算了不同情景模式下的地下水位埋深，其变化范围为0-0．07m；以地下水位变幅最小为准则，得出了不同频率典型年合理的渠井用水比例范围为1．49～1．53，从而为灌区地下水资源的高效持续利用提供了依据．
- 李建承魏晓妹邓康婕
- 关键词：地下水均衡情景模式泾惠渠灌区
- 四个入渗公式对农田潮土的适应性研究被引量：6
- 2015年
- 在天津农学院农田水循环试验基地,采用双环入渗仪法测试了5个点次的土壤水分入渗过程,并利用Kostiakov、Philip、Horton和Green-Ampt入渗公式进行拟合。结果表明,不同测试点次运用不同入渗公式拟合的参数值不同,其中Horton公式的适用性和参数稳定性较其他3个公式更好;引入土壤入渗温度修正系数可显著改善模拟精度;考虑土壤冻结对入渗影响,将土壤入渗温度修正系数分为气温大于0℃和小于0℃二种情况,气温大于0℃时直接采用水的运动粘度与温度关系修正,气温小于0℃时引入一个指数函数描述土壤入渗温度修正系数与温度的关系。
- 周鑫洋王仰仁刘群昌
- 关键词：入渗土壤温度作物
- 不同灌水条件下地下渗灌试验研究被引量：3
- 2016年
- 地下渗灌是一种理想滴灌方式,由于关键技术没有很好解决,至今发展面积很小。针对这一问题,提出本试验研究。该试验是在实验室内的一个50cm×30cm×60cm的有机玻璃槽中进行,所用的土都是黏壤土。试验采用地下节点渗灌的方法。对试验所得的数据进行分析,得出地下渗灌的湿润锋运移基本规律、土壤含水率的分布规律,并在不同灌水量条件下对湿润锋的影响等进行了初步探讨。
- 李炎
- 关键词：节点渗灌土壤含水率
- 弧底梯形渠道无喉道量水槽水位流量关系数值模拟被引量：1
- 2016年
- 目前为适应我国多数渠道断面方式和灌区管理方式,开发研制新型量水配套设施对灌区节水起着至关重要的作用。利用Fluent 6.3大型流体力学数值仿真软件,结合有限体积法、RNG k-ε湍流模型和VOF模型,在不同渠道底坡上对不同量水槽水位流量进行数值模拟试验研究。结果表明：（1）量水槽流态上游水面平稳属于缓流,量水槽槽内水流为急流,可知由缓流过度到急流必然会发生临界流,量水槽沿程弗劳德数可知量水槽喉口附近扩散段内产生临界流;（2）弧底梯形渠道无喉道量水槽具有较好的水位流量关系,渠道收缩比ε与渠道比降i对形成单值稳定的水位流量关系有较大的影响,随着渠道尺寸增大同时收缩比ε减小,量水槽水位流量逐渐在较大的底坡范围内形成统一的水位流量关系。（3）流量系数与量水槽宽和收缩比具有较好的线性关系,同时流量系数随R,H、ε的增大而变大,回归分析建立的量水槽流量公式,测流公式平均误差值小于5%,说明弧底梯形渠道无喉道量水槽测流是可行的,满足明渠测流要求。研究成果对灌区渠道量水槽的设计优化提供了一定的参考和建议。
- 董松武
- 关键词：节水灌溉量水槽
- 考虑接触行为的U型渠道冻胀数值模拟被引量：8
- 2020年
- U型衬砌渠道具有良好的整体性和冻胀适应性,但在冬季仍极易因土体冻胀而导致破坏。考虑渠基冻土与衬砌接触面冻结的非线性特性和冻土、混凝土材料的塑性特征,建立能分析渠道基土与衬砌间挤压、脱开及滑移等接触力学行为的渠道冻胀破坏热力耦合数值模型。以宝鸡峡灌区塬下北干渠为原型渠道,按照模型是否考虑接触分别进行冻胀数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明:考虑接触的模型模拟结果与原型实测值更相符,更能合理地解释U型渠道冻胀在渠底与阴坡衔接处冻胀量最小;考虑接触的混凝土塑性应变最大值是不考虑接触时的3.76倍;考虑接触的法向冻胀力和切向冻结力更均匀,最大值均减少1.5~3.0倍,应力集中现象减弱,更能反映混凝土衬砌板与渠基土之间的滑移变形与破坏准则的相互作用。研究结果为U型衬砌渠道冻胀破坏规律提供了分析方法。
- 高凤娄宗科肖旻
- 关键词：U型渠道冻土工程冻胀破坏数值模拟
- 基于GIS的SWAT模型空间数据库的建立被引量：4
- 2015年
- 构建SWAT模型基础空间数据库是流域水文循环模拟的基础与关键,SWAT模型的空间数据库主要包括DEM、土壤类型图及土地利用图。以达溪河流域为研究对象,在ArcGIS 10.1环境下运用Hydrology工具集提取了流域的水流流向、汇流栅格、河网水系、流域边界等信息,建立了达溪河流域DEM,与实际流域总面积相比,相对误差满足要求;利用GIS技术对原始资料进行预处理,快捷地建立了符合模型要求的流域土壤类型图及土地利用图。同时指出,选择合理阈值提取符合实际的河网水系、准确提取洼地、平坦区域水流流向的处理、如何利用RS和GIS技术建立研究区的基础空间数据库并高效获取模型运行参数,以及人类活动影响下的径流模拟,将是今后研究的重点。
- 冯珍珍马孝义樊琨李忠娟余淼
- 关键词：GISDEM水文信息空间数据库SWAT模型
- 基于EMD方法的土壤入渗空间异质性及其影响因素研究被引量：4
- 2016年
- 利用经典统计学方法和经验模态分解方法（EMD）,分析了杨凌区、武功县和乾县临平镇一带0～40cm土层土壤物理性质（初始含水率、体积质量、有机质、颗粒组成）和入渗性能（90min累积入渗量、初始入渗率、稳定入渗率）的空间变异性,研究了EMD分量对变异的贡献率,并进一步对多尺度下土壤入渗性能与土壤物理性质进行了相关性分析。结果表明：①土壤物理特性空间序列中,除土壤体积质量变异系数为0.08、表现为弱变异外,含水率、颗粒组成及有机质均表现为中等变异,变异系数为0.11～0.35;②对于土壤入渗特性,稳定入渗率、90min累积入渗量和初始入渗率均表现为中等变异,且三者变异程度依次减弱;③EMD分解研究发现：小尺度分量对土壤入渗性能总变异的贡献率比大尺度分量高;不同的土壤物理性质对土壤入渗性能的影响随尺度变化。
- 赵文刚邢旭光马孝义
- 关键词：EMD土壤入渗
