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渠系水利用系数的计算和分析
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作者 杨路华 赵玉琪 +1 位作者 张玮婷 侯振军 《节水灌溉》 北大核心 2025年第5期28-33,共6页
为研究渠道衬砌对渠系水利用系数的影响,在考斯加科夫公式积分的基础上,考虑衬砌影响推导出改进的渠道水利用系数公式。以甘肃省盈科灌区为例,根据实测资料设置了6种不同的衬砌情景,利用改进公式模拟计算了典型渠道各情景的渠道水利用... 为研究渠道衬砌对渠系水利用系数的影响,在考斯加科夫公式积分的基础上,考虑衬砌影响推导出改进的渠道水利用系数公式。以甘肃省盈科灌区为例,根据实测资料设置了6种不同的衬砌情景,利用改进公式模拟计算了典型渠道各情景的渠道水利用系数及渠系水利用系数。改进公式表明:渠道水利用系数与渠道衬砌率呈幂指数关系;衬砌上游段比衬砌下游段的输水损失小,渠道水利用系数大。灌区计算结果表明:不同衬砌形式中折减系数小的混凝土衬砌形式,渠系水利用系数更大;随着灌区渠道衬砌率的提高,渠系水利用系数平均增长率为23%;当三级渠道全部衬砌时,渠系水利用系数达到0.917;若只有单级渠道衬砌,斗渠衬砌时渠系水利用系数最大,虽然干渠衬砌时渠道水利用系数增长量最大,但典型渠道中干渠渠道长度最长,衬砌的资金量也大,故衬砌优先选择斗渠。 展开更多
关键词 渠道水利用系数 渠系水利用系数 渠道衬砌方式 衬砌率 考斯加科夫公式 甘肃省盈科灌区
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地下膜调控润灌对花椰菜生长及水分利用效率的影响
2
作者 牛芃涵 吴现兵 +3 位作者 程伍群 贾志军 陈丽 顾宗芳 《节水灌溉》 北大核心 2025年第4期88-95,共8页
为探究花椰菜在地下膜调控润灌条件下适宜的灌水制度。针对地下膜调控润灌(G),设定190 m^(3)/hm^(2)(L_(1))、125 m^(3)/hm^(2)(L_(2))和95 m^(3)/hm^(2)(L_(3))3个单次灌水定额,设置25 cm(S_(1))、20 cm(S_(2))和30 cm(S_(3))3个调控... 为探究花椰菜在地下膜调控润灌条件下适宜的灌水制度。针对地下膜调控润灌(G),设定190 m^(3)/hm^(2)(L_(1))、125 m^(3)/hm^(2)(L_(2))和95 m^(3)/hm^(2)(L_(3))3个单次灌水定额,设置25 cm(S_(1))、20 cm(S_(2))和30 cm(S_(3))3个调控膜埋深,以地表滴灌(F)不设置调控膜(S0)灌水定额为L_(1)、L_(2)、L_(3)作为对照,共计8个处理。试验结果表明:地下膜调控润灌在全生育周期内灌水总量比地表滴灌低15%~25%,且地下膜调控润灌的产量及水分利用效率高于地表滴灌,水分利用效率地下膜调控润灌在春秋两季试验比地表滴灌高3.36%~8.56%,2.31%~8.19%;地下膜调控润灌条件下,S_(2)L_(1)-G处理的花椰菜各生长指标、产量和水分利用效率最大,花椰菜株高、茎粗、叶面积、干物质重、生物产量与单次灌水定额呈正相关,与调控膜埋深呈负相关,且大部分处理间存在显著性差异。春秋两季试验花椰菜生物产量和水分利用效率S_(1)L_(1)-G、S_(2)L_(1)-G处理最大,其值分别为:26.752 t/hm^(2)、24.46 kg/m^(3),27.860 t/hm^(2)、24.91 kg/m^(3)(春季)和24.496 t/hm^(2)、23.62 kg/m^(3),25.267 t/hm^(2)、24.21 kg/m^(3)(秋季)。由于这两个处理未达到显著性差异水平,且考虑到种植前后需要田间机械作业,调控膜埋深20 cm影响耕作,因此推荐调控膜埋深25 cm的S_(1)L_(1)-G处理。综合分析,在地下膜调控润技术下,花椰菜灌水下限可为70%田间持水率、灌水上限可为100%田间持水率,调控膜埋深可定为25 cm。 展开更多
关键词 地下膜调控润灌 生长指标 花椰菜 产量 水分利用效率
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农业节水灌溉现状及发展趋势 被引量：13
3
作者 张会茹 《河北农业科学》 2009年第9期44-45,53,共3页
我国农村用水存在水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾，水分利用率仅为30％～40％；节水灌溉设备存在很大差距，管理体系有待进一步完善。为了解决该问题，应该更新理念，研究领域围绕现代农业的发展，不断向节水、高效和环保... 我国农村用水存在水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾，水分利用率仅为30％～40％；节水灌溉设备存在很大差距，管理体系有待进一步完善。为了解决该问题，应该更新理念，研究领域围绕现代农业的发展，不断向节水、高效和环保的领域扩展。采取加大工程设施建设力度、加强灌水设备和量水设备的研制与开发、加强作物需水规律和灌溉制度的研究、加强农田水利应用基础研究等措施，解决农业水资源短缺，保证农业、水利可持续发展。 展开更多
关键词 农业节水 节水灌溉 节水型农业
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基于采样点光谱信息窗口尺度优化的土壤含水率无人机多光谱遥感反演 被引量：8
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作者 靳亚红 吴鑫淼 +3 位作者 甄文超 崔晓彤 陈丽 郄志红 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期316-327,共12页
针对空间异质性导致的土壤含水率反演误差较大的问题,分别以玉米灌浆期和小麦苗期的土壤含水率反演为例,利用无人机多光谱遥感技术获取喷灌和畦灌灌溉方式下的正射影像。将34组光谱特征变量按照滑动窗口法提取不同空间尺度的光谱信息平... 针对空间异质性导致的土壤含水率反演误差较大的问题,分别以玉米灌浆期和小麦苗期的土壤含水率反演为例,利用无人机多光谱遥感技术获取喷灌和畦灌灌溉方式下的正射影像。将34组光谱特征变量按照滑动窗口法提取不同空间尺度的光谱信息平均值,通过极端梯度提升(Extreme gradient boosting, XGBoost)、支持向量机回归(Support vector machine regression, SVR)以及偏最小二乘回归(Partial least squares regression, PLSR)3种机器学习模型确定采样点光谱信息最优窗口尺度;然后,采用皮尔逊相关系数特征变量筛选法(Pearson correlation coefficient feature variable screening method, R)结合XGBoost和SVR模型对提取的34组光谱特征变量进行筛选,选取与土壤含水率敏感的特征变量;最后,估算土壤含水率。结果表明:喷灌方式下所选择的采样点最优光谱信息窗口尺度比畦灌小,其最优窗口尺度范围分别为11×11~21×21和15×15~29×29;采用皮尔逊相关系数特征变量筛选方法结合机器学习模型可有效提高土壤含水率反演精度;5种机器学习模型(R_XGBoost、R_SVR、XGBoost、SVR、PLSR)中R_XGBoost模型估算土壤含水率精度最优,在喷灌和畦灌方式下玉米灌浆期R_XGBoost模型的测试集决定系数R2分别为0.80、0.83,均方根误差(Root mean square error, RMSE)分别为1.27%和0.98%,小麦苗期R2分别为0.76、0.79,RMSE分别为1.68%和0.85%;土壤含水率反演模型在畦灌条件下的精度优于喷灌条件下。该研究可为基于无人机多光谱影像分析的信息挖掘和土壤水分监测提供参考。 展开更多
关键词 土壤含水率 窗口尺度 无人机多光谱遥感 机器学习 特征变量 反演
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不同有机物料对盐碱地改良效果的研究进展 被引量：6
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作者 肖雅寅 蒲子天 +3 位作者 张瑞芳 王灿 侯振军 王鑫鑫 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期229-239,共11页
土壤盐碱化是全球影响较大的一种土壤退化形式,对农业生产有着耕作困难、作物减产的影响,而有机物料作为一种可循环利用且副作用较小的资源,是应用于改良盐碱地的较为有效的修复方法。汇总了不同的有机物料(粪肥、植物残体、社会生活副... 土壤盐碱化是全球影响较大的一种土壤退化形式,对农业生产有着耕作困难、作物减产的影响,而有机物料作为一种可循环利用且副作用较小的资源,是应用于改良盐碱地的较为有效的修复方法。汇总了不同的有机物料(粪肥、植物残体、社会生活副产品和加工产品等)对于盐碱地的改良效果,包括土壤的物理性质(土壤容重、渗透性、孔隙等)、化学性质(土壤养分、pH值、阳离子交换量等)和生物性质(微生物活性、酶活性、微生物丰度等)方面的具体响应。为了进一步改善盐碱地的状况,防止土壤退化,综述了不同有机物料对盐碱地的具体改良效果并总结了物料的使用方法,以期为后续盐碱地改良的研究提供一定理论依据。 展开更多
关键词 有机物 土壤改良 盐碱地 生物炭
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基于NSGA-Ⅱ算法的白洋淀上游种植结构优化 被引量：16
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作者 王璐 杜雄 +3 位作者 王荣 杨艳敏 胡玉昆 侯振军 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1370-1383,共14页
合理的种植结构是实现区域水资源及土地资源优化配置的基础。针对白洋淀上游水资源紧缺、种植结构不合理等问题,结合当前主要作物种植结构现状,本研究以作物种植面积为优化变量,以水资源、土地资源、社会需求等为约束条件,以经济效益、... 合理的种植结构是实现区域水资源及土地资源优化配置的基础。针对白洋淀上游水资源紧缺、种植结构不合理等问题,结合当前主要作物种植结构现状,本研究以作物种植面积为优化变量,以水资源、土地资源、社会需求等为约束条件,以经济效益、生态效益最大及总灌溉耗水量最小为目标,构建基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的作物种植结构多目标调整模型,并提出了针对白洋淀上游平原区、山区等不同水资源限制和农业机械化程度情景下的种植结构调整优化方案。研究结果表明,在平原区现状机械化水平下,在不限制用水的情景下,可以通过调减一年两作的种植面积,增加蔬菜和绿豆-鲜食玉米等的种植面积,达到提高经济效益12.6%的目的,而生态效益和节水效益都有所降低。在限水情景下,小麦-玉米调减比例增加,调增绿豆-鲜食玉米、春季甘薯、蔬菜和果蔬的面积,实现经济效益和节水效益的提高;而要达到节水20%的目标,所有作物的种植面积都要缩减,高耗水种植制度小麦-玉米种植面积缩减比例达21.5%,同时经济效益和生态效益都下降。在未来提高机械化水平的情景下,调整优化后的经济效益相比现状机械化水平提高或下降减少。在山区所有情景下,小麦-玉米种植面积随着对水分限制水平(不限水—小于现状水资源—节水20%)的增加调减比例增加,同时增加果树的种植面积。在山区可以通过种植结构的调整达到既节水20%,同时经济效益提高的目标,这是平原区所不能达到的。总之,无论是平原区还是山区,均是在不限水情景下优化后的经济效益、生态效益相对较高,而节水越多,优化后的经济效益、生态效益增幅越小、降幅越大。并且在平原区如果在节水要求不高的情景下应适当增加蔬菜面积,减少粮食种植面积;在节水要求高的情景下应削减所有作物包括水果、蔬菜的种植面积,在山区应该适当削减粮食种植面积,扩大果树的种植面积。该研究不仅可为研究区未来作物种植结构调整提供决策依据,也为在类似地区种植结构调整和水资源优化管理提供了新的情景参考。 展开更多
关键词 NSGA-Ⅱ算法 种植结构 经济效益 生态效益 水资源优化
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基于改进的Tennant法的大凌河生态基流计算 被引量：21
7
作者 张泽聪 韩会玲 陈丽 《水电能源科学》 北大核心 2013年第9期29-31,共3页
针对传统的Tennant法计算河流生态基流不能反映河流水量季节性变化的问题,提出引入季节修正系数并利用中位数代替平均数计算多年平均流量的改进Tennant法,避免了极端数据对统计数据的影响,在水文数据选取中舍弃了人为影响较大年份的数... 针对传统的Tennant法计算河流生态基流不能反映河流水量季节性变化的问题,提出引入季节修正系数并利用中位数代替平均数计算多年平均流量的改进Tennant法,避免了极端数据对统计数据的影响,在水文数据选取中舍弃了人为影响较大年份的数据资料,减小了人类活动对计算结果的干扰。以大凌河生态基流计算为例,改进的Tennant法与传统方法相比,所计算的河流生态基流小于后者,与实际情况更为接近。 展开更多
关键词 TENNANT法 生态基流 生态需水量 季节修正系数 中位数 大凌河
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地下膜调控润灌对冬小麦耗水规律及水分利用效率的影响 被引量：2
8
作者 张雅冰 程伍群 +4 位作者 吴现兵 陶治 侯振军 陈丽 赵一凡 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期399-406,共8页
通过测坑及田间试验,探究地下膜调控润灌条件下冬小麦各生育期的耗水量、耗水强度及模系数,研究不同供水条件对作物产量和水分利用效率的影响,提出该灌水技术条件下所研究作物的适宜灌水定额和灌溉制度。研究表明:在试验设定的灌水量范... 通过测坑及田间试验,探究地下膜调控润灌条件下冬小麦各生育期的耗水量、耗水强度及模系数,研究不同供水条件对作物产量和水分利用效率的影响,提出该灌水技术条件下所研究作物的适宜灌水定额和灌溉制度。研究表明:在试验设定的灌水量范围内,较小的灌水定额可获得较高的水分利用效率;综合考虑产量和水分利用效率,地下膜调控润灌条件下冬小麦较优的灌水处理为SM处理,即灌水定额为450 m^(3)/hm^(2),灌水时期分别是返青、拔节、抽穗、灌浆4个时期,灌水次数为4次,灌溉定额为1800 m_(3)/hm^(2);在S_(M)处理下,冬小麦产量可达到9520.03kg/hm^(2),水分利用效率可达到2.85 kg/m^(3)。该试验结果可为缺水地区冬小麦种植探究高效可行的灌溉方式提供合理的参考依据。 展开更多
关键词 膜调控润灌 冬小麦 耗水规律 产量 灌水定额
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基于多GCMs模式的气候变化对河北棉花生产与耗水影响评估
9
作者 王柯宇 杨艳敏 +2 位作者 杨永辉 刘德立 陈丽 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期845-857,共13页
气候模式是气候变化影响评估中不确定性的主要来源,前人的研究多采用单个或较少的气候模式进行评估,采用多种气候模式进行驱动可以降低由于气候模式的选择带来的误差。本研究在两年大田试验的基础上对作物模型APSIM-COTTON进行了精细的... 气候模式是气候变化影响评估中不确定性的主要来源,前人的研究多采用单个或较少的气候模式进行评估,采用多种气候模式进行驱动可以降低由于气候模式的选择带来的误差。本研究在两年大田试验的基础上对作物模型APSIM-COTTON进行了精细的校验,并选择22个GCMs(Global Climate Models)模式驱动作物模型评估了气候变化对河北棉花生产和耗水的影响。结果显示,在所有气候情景下,未来所有时间段,播期提前,各个发育时期(出苗、现蕾、吐絮、成熟)都较基准期缩短,例如收获期在2090s年代的SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下分别提前15.3 d、21.0 d、30.3 d和35.2 d。年内总蒸散量在多数情景下总体呈增加趋势,在SSP5-8.5情景下2030s、2050s、2070s和2090s分别增加6.5 mm、7.8 mm、14.3 mm和32.7 mm,而灌水量减少25.7 mm、23.8 mm、30.5 mm和29.0 mm。棉花产量在未来则表现出在低辐射下不同年代差异不大,而在高辐射强迫下随着年代增加而降低的趋势。在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下2090s皮棉产量相比基准期分别减少61.5 kg·hm^(-2)、46.6 kg·hm^(-2)、407.1 kg·hm^(-2)和432.5 kg·hm^(-2)。棉花生产和耗水对未来气候变化的响应是气候要素CO_(2)浓度、太阳辐射强度、温度、降雨等综合作用的结果,本研究模拟结果为未来农业措施的响应提供理论支撑。 展开更多
关键词 棉花 气候变化 GCM APSIM-COTTON模型 产量 耗水 河北棉区
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