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田间简易平底短喉道量水槽水力性能初探被引量：4: 2015年; 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51mm、长度774mm，单槽适用流量范围大致为6～20L／s，双槽适用流量范围可达36L／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，平均相对误差为一0．11％，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。; 肖苡辀王文娥胡笑涛王莹莹; 关键词：水力学

基于茎秆直径微变化信号强度监测交替沟灌玉米水分状况被引量：3: 2018年; 为研究茎秆直径微变化信号强度与交替沟灌玉米水分状况,试验设置常规沟灌处理、交替沟灌高水处理和交替沟灌低水处理,研究了3种处理玉米茎秆直径最大日收缩量(maximum daily shrinkage,MDS)、茎秆直径日增长量(daily increase,DI)与土壤含水率的关系,探讨了以信号强度(指标实测值与参考值的比值)诊断玉米水分状况的可行性,并通过"信噪比"结合水分敏感性对各生育期内MDS信号值(signal MDS,SIMDS)与DI信号值(signal DI,SIDI)适宜性进行评价。结果表明:MDS和DI在不同生育期表现出显著差异(P<0.01),易受到气象因素影响,对土壤含水率变化的响应较弱。信号强度可排除气象因素干扰,各水分处理信号值呈现出不同规律,交替沟灌玉米信号值高于常规处理信号值。不同生育期内信号强度与水分敏感性表现出显著差异,拔节期内3组处理SIDI信噪比平均值大于SIMDS,且复水后SIDI信号强度降低幅度平均值(51.44%)大于SIMDS(30.55%),因此SIDI是更适宜的拔节期水分诊断指标;抽穗期内2种指标敏感性和信噪比相差不大,SIMDS与土壤含水率相关性更好,抽穗期应选择SIMDS作为水分亏缺诊断指标。成熟期SIMDS信噪比平均值大于SIDI,复水后信号强度降低幅度平均值(65.12%)大于SIDI(52.78%),SIMDS更适宜作为玉米水分状况诊断指标。该研究可为监测交替沟灌玉米水分技术提供技术支撑。; 杜斌冉辉胡笑涛王文娥周始威; 关键词：信号分析灌溉水分

基于RZWQM模型的石羊河流域春小麦灌溉制度优化被引量：17: 2016年; 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。; 周始威胡笑涛王文娥Allan A.Andales张亚军; 关键词：灌溉作物春小麦

滴灌管水头损失影响因素试验研究被引量：4: 2016年; 滴灌管的水力性能直接影响到灌水均匀度,是滴灌系统设计和运行过程中的重要指标。通过室内测压试验,研究了滴灌管管长、滴头间距、首部压力以及滴头接入等因素对滴灌管局部水头损失系数和沿程压力分布的影响。结果表明,滴灌管总水头损失随管长的增大、滴头间距的减小而增大,首部压力增大在使得损失增大的同时也使得管路沿线压力分布更为均匀。通过分析每种工况下的水头损失构成,得出局部损失系数ζ在0.137～0.767之间变化,表明有些情况下局部损失在总损失中占有不可忽略的比重。局部损失系数随入口雷诺数的变化不明显,但与滴头间距s和滴头所在位置处过水断面的收缩比ε呈明显的负相关关系,通过回归得到了以ε和s表示的ζ的经验公式,决定系数R2为0.915,并结合经验能坡曲线给出了确定滴灌管沿程任意位置压力大小的方法,计算与试验实测结果拟合效果较好。; 丁法龙王文娥胡笑涛徐竹涛; 关键词：滴灌管水力性能

田间便携式平底短喉道量水槽水力特性试验被引量：14: 2015年; 为了探索研究灌区田间进水口的水量计量,该文在巴歇尔量水槽的基础上设计制作了一种体型简单、成本低的田间便携式平底短喉道量水槽,喉口宽度51 mm、长度774 mm,便于携带和田间安装;通过试验研究了该量水槽的水力性能,观测了24种流量下量水槽内11个控制断面的水位,拟合得到自由出流和淹没出流条件下的水深与流量公式,与实测流量对比,平均相对误差和最大相对误差均在10%以内,满足灌区田间量水精度要求;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,确定临界水深断面位于该量水槽喉口段的中部偏后段;分析了槽内水头损失情况,得知该量水槽最大水头损失占上游总水头的12.10%,相较于长喉道量水槽较小,自由出流条件下槽内水头损失小于淹没出流条件下0.02倍上游总水头。该研究为田间进水口量水设施在中国北方灌区末级渠系的进一步应用提供参考。; 肖苡辀王文娥胡笑涛

U形渠道圆头量水柱测流影响因素试验及模拟被引量：31: 2014年; 为研究U形渠道圆头量水柱的测流规律及影响因素，基于绕流理论和RNGk-ε湍流模型，对18种体型圆头量水柱5种工况下的水力性能进行全流场数值计算，获得了时均流场、断面流速分布及柱后水流流态，并与实测值进行对比。同时，通过模型试验与数值仿真研究了V形尾翼对测流的影响。结果表明：水力参数的实测值与模拟值具有较好的一致性，渠道底坡为1/1000，流量为45.01L/s，收缩比及长宽比分别为0.50和2时，驻点处横断面最大流速模拟值与实测值相对误差为1.51%，水深15cm位置剖面最大流速模拟值与实测值相对误差为0.45%。适宜长宽比的V形尾翼可以有效改善过槽水流：当收缩比为0.50～0.75时，建议长宽比为3/2～2；当收缩比＜0.50时，长宽比应相应增大，但不宜＞5/2。通过回归分析得到的圆头量水柱流量计算公式，在收缩比为0.63时最大测流误差为4.95%，平均误差仅为0.10%，该研究为圆头量水柱在中国北方灌区末级渠系的进一步应用提供参考。; 刘英王文娥胡笑涛刘嘉美; 关键词：流速 V形尾翼

基于FLOW-3D的田间便携式短喉槽水力性能数值模拟被引量：22: 2016年; 田间量水是实现灌区计划用水和节水农业的关键技术,但由于试验条件、测量方法和精度的限制,传统的水工模型试验分析田间量水设施的水力性能存在一定局限性。该文基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε三维湍流模型、Tru VOF方法、FAVOR(fractional area volume obstacle representation)技术模拟喉口宽度为51 mm的田间便携式短喉槽过槽水流的三维流场。与试验结果对比表明:过流能力、水流流态以及水深与试验结果较为吻合,误差小于10%,采用的数值模拟方法能够有效地模拟田间便携式短喉槽水力性能,在确定数值模拟可靠性的前提下,对其水力性能进行分析。数值模拟结果显示:佛汝德数、流速在自由出流工况下沿程增大,在淹没出流条件下先增大后减小,并由佛汝德数分析结果确定了临界水深断面所在区域为喉口段后半部分;通过回归分析得到的田间便携式短喉槽上游水深与流量计算公式最大测流误差为-5.63%,满足灌区量水精度的要求;该量水槽最大水头损失占总水头的12.10%,相比于长喉道量水槽的13%较小。该研究对提高量水设备研发效率、降低研发成本与周期、促进中国灌区流量精准测量设备的推广具有实用价值。; 肖苡辀王文娥胡笑涛; 关键词：水工建筑物佛汝德数流速水头损失数值模拟

水分胁迫对玉米叶片脯氨酸和丙二醛含量的影响被引量：7: 2017年; 采用桶栽的方法,对3个不同灌水下限处理条件下全生育期玉米叶片脯氨酸Pro和丙二醛MDA的累积量与土壤相对含水率之间的相关关系进行了研究,旨在探索水分胁迫对玉米Pro和MDA的影响。结果表明:水分胁迫对不同灌水下限处理的Pro和MDA的影响较显著,Pro和MDA含量及其均值随着水分胁迫的加重而增加;不同生育期,玉米Pro累积量的均值大小分别为:抽雄灌浆期>成熟期>拔节期,MDA累积量的均值大小分别为:拔节期>抽雄灌浆期>成熟期;Pro和MDA累积量是相互制约的关系,Pro渗透调节作用的充分发挥有利于减小作物体内MDA的累积。; 李涛龙胡笑涛王文娥杜斌马武光; 关键词：玉米脯氨酸丙二醛

温室滴灌系统支管水力性能影响因素试验研究: 2015年; 通过室内试验研究分析了入口压力、支管长度、毛管间距3个因素对滴灌系统中支管水头损失及沿程压力分布的影响。结果表明:支管上的水头损失随着支管长度和入口压力的增大而增大,随毛管间距的增大而减小,但入口压力增大也同时使得支管沿线压力分布更为均匀。毛管间距0.6、0.9和1.2m条件下,满足水力偏差要求的支管最大铺设长度分别为20、40和60m。支管沿程压力分布曲线服从三次多项式关系,R2均在0.99以上。对支管上水头损失的构成进行了分析,表明局部与沿程水头损失之比fc随支管长度的增加、毛管间距的减小而增加,部分工况下fc会超过1;fc随首部压力的变化较为复杂,与具体的管网铺设s条件相关。多孔系数与来流条件有关,利用克里斯钦森公式计算出的多孔系数比实际值略微偏大,入口雷诺数从22 707增加至50 846时,克里斯钦森公式计算值与实测值之比从1.107降至1.068,表明入口雷诺数越大,克里斯钦森公式的计算精度越高。; 丁法龙王文娥胡笑涛徐竹涛刘岭楠; 关键词：滴灌支管水头损失局部水头损失

滴灌施肥对滴头抗堵塞性能及系统均匀度影响试验研究被引量：11: 2015年; 为探明温室滴灌系统随水施肥过程中滴头堵塞影响因素、堵塞机理及滴灌管性能评价方式,根据温室滴灌系统布置方式,通过长周期间歇性灌溉试验,研究了N、P、K肥分别单施情况下各肥对φ16滴灌管及φ8小管径滴灌管灌溉均匀度及滴头流量的影响,并利用场发射扫描电镜观测了流道内沉积物。结果表明:φ8滴灌管中后段滴头易先堵塞并分别逐渐向上、下游延伸,φ16管滴头堵塞一般由后端向管前端逐渐发展;φ8管P肥灌溉中8次随水施肥后Cu仅在50%,滴头有效率仅达75%,K肥灌溉时Cu几乎为0,滴头有效率仅50%,严重影响灌溉质量,φ8管在随水施肥过程中抗堵塞性、施肥均匀性均低于φ16管;滴灌系统随水施肥的堵塞位置大多为滴头流道入口,应优化滴头流道入口结构以提高滴头抗堵塞性。; 王心阳王文娥胡笑涛; 关键词：滴灌管

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国家自然科学基金(51179163)

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