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地下滴灌入渗空腔对滴头流量和土水势的影响规律研究

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地下滴灌入渗空腔对滴头流量和土水势的影响规律研究

作者：田作坤江苏大学

学位级别：硕士

地下滴灌系统埋在土壤中,滴头出流受多种因素的影响,滴头出口处的空腔是影响滴头流量的重要因素,在地下滴灌系统水力设计和土壤水分运动数值模拟中,需要准确估算地埋点源的入渗边界即空腔大小。但现有研究通常将空腔半径看作是一个常数... 详细信息

地下滴灌系统埋在土壤中,滴头出流受多种因素的影响,滴头出口处的空腔是影响滴头流量的重要因素,在地下滴灌系统水力设计和土壤水分运动数值模拟中,需要准确估算地埋点源的入渗边界即空腔大小。但现有研究通常将空腔半径看作是一个常数,忽视了入渗边界的影响。本文针对黏土和壤质砂土两种土壤,通过室内试验研究和数值模拟相结合的方法,分析了滴头出口处空腔的发展对滴头流量、土壤水正压的影响,分析了Hydrus-2D模拟中空腔半径的取值对模拟结果的影响。研究结果可为地下滴灌系统的合理设计提供部分理论参考。本研究的主要工作和结论如下:(1)开展了地下滴灌土箱试验,研究了灌水过程中滴头流量和土壤水正压的变化,结果表明,在进行地下滴灌时,由于滴头出口处会形成空腔,随着灌水的进行,空腔大小会发生变化,空腔周围的土壤含水率升高,从而导致滴头流量与滴头出口处的土壤水正压在随着灌水的进行而不断变化,但是随着灌溉的进行会达到一个相对稳定的状态。(2)通过对比不同的土壤容重、土壤类型、滴头额定流量条件下滴头流量与土壤水正压的变化规律,发现如果滴头额定流量和土壤类型相同,那么当土壤的容重增加时,滴头出口处所产生的土壤水正压就会越大,并且滴头流量也会随之减小。而在黏土中使用滴头时,其流量会比壤质砂土中使用后的流量少,滴头出口处的土壤水正压大于砂土中,在灌溉过程中流量及正压变化幅度大于壤质砂土中。壤质砂土中滴头额定流量越大,土壤水正压越大;在黏土中,土壤水正压大小与滴头额定流量大小没有明确的关系。(3)用Hydrus-2D软件模拟了灌水过程。分别探究在定通量边界和定水头边界条件下空腔半径大小对模拟的滴头出口处土壤水正压及滴头流量大小的影响规律。当边界条件为定通量时,空腔半径越大,空腔内通量边界产生的正压越小。当边界条件为定水头时,滴头出口处空腔半径越大滴头流量就越大。利用该规律结合试验数据对黏土中的空腔半径进行反演,将反演半径值代入现有的流量计算公式进行验证,结果表明反演半径值提高了计算的准确性。(4)研究了Hydrus-2D模拟中,不同土壤类型、不同土壤容重计不同水头条件下空腔半径的大小对土壤水分运移的影响。结果表明,采用Hydrus-2D软件对滴头出流进行模拟时空腔大小的准确选择非常重要。空腔半径选择过大,在模拟的湿润峰运移速度偏大,空腔周围的含水率也偏大,如果按此为标准设计可能造成灌水不足,不能满足作物用水需求。空腔半径选择过小,在模拟的湿润峰运移速度偏小,空腔周围的含水率也偏低,如果按此为标准设计可能造成灌水过度,影响作物正常生长或深层渗漏浪费水资源。(5)采用非线性回归分析法,对黏土和壤质砂土的试验及模拟数据的分析拟合,得到了黏土及壤质砂土条件下土壤水正压和流量的简化模型,黏土条件下空腔半径的计算模型。通过将提出的模型计算值与实测值进行对比,验证了模型的准确性。

关键词：地下滴灌滴头流量空腔半径土壤水正压 Hydrus-2D模拟

赤道西非科特迪瓦—加纳转换边缘油气勘探方向

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石油勘探与开发 2010年第1期37卷 43-50页

作者：刘剑平潘校华马君田作基万仑坤中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国石油勘探开发研究院国土资源部实物地质资料中心

科特迪瓦—加纳转换边缘是世界上典型的转换型边缘,沿边缘不同区段形成了伸展型边缘(阿比让—三尖角区段和阿克拉—贝宁区段)和转换型边缘(三尖角—阿克拉区段),表现为不同的边缘形态、结构、构造特征,沿罗曼彻转换断层形成了隆升很高... 详细信息

科特迪瓦—加纳转换边缘是世界上典型的转换型边缘,沿边缘不同区段形成了伸展型边缘(阿比让—三尖角区段和阿克拉—贝宁区段)和转换型边缘(三尖角—阿克拉区段),表现为不同的边缘形态、结构、构造特征,沿罗曼彻转换断层形成了隆升很高的科特迪瓦—加纳边缘脊。转换边缘经历了前转换、同转换和后转换阶段等,不同构造阶段控制了不同构造样式和沉积特征。阿比让盆地和贝宁盆地边缘的陆架较窄、斜坡很宽、盆地范围较广,发育比较明显的沉积中心,沉积了前转换阶段、同转换阶段海相、非海相和浊流沉积,烃源岩成熟度高,而加纳台地区边缘陆架较宽、斜坡陡峻,没有发育明显的沉积中心,沉积负载较小,古生代泥盆系烃源岩也只部分成熟。据沉积分布、构造特征及烃源岩成熟度等方面综合分析,阿比让盆地和贝宁盆地的半深水—深水区为最佳勘探前景地区,加纳台地区应当重视古生代—早白垩世早期的油气藏。

关键词：伸展型边缘转换型边缘油气地质特征勘探方向科特迪瓦—加纳转换边缘

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西部非洲地区油气地质特征及资源概述

石油勘探与开发 2008年第3期35卷 378-384页

作者：刘剑平潘校华马君田作基陈永进万仑坤中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中油国际海外研究中心中国地质大学(北京)能源学院

西非被动大陆边缘诸盆地是目前油气勘探的重点和热点地区。该地区经历了前裂谷期、同裂谷期、过渡期和后裂谷(漂移)期等4个构造演化阶段。同裂谷期和后裂谷期分别发育了静湖相和全球性缺氧环境下的海相烃源岩,过渡阶段沉积的厚层蒸发岩... 详细信息

西非被动大陆边缘诸盆地是目前油气勘探的重点和热点地区。该地区经历了前裂谷期、同裂谷期、过渡期和后裂谷(漂移)期等4个构造演化阶段。同裂谷期和后裂谷期分别发育了静湖相和全球性缺氧环境下的海相烃源岩,过渡阶段沉积的厚层蒸发岩可作为良好的区域性盖层,对大型圈闭的形成等起了积极作用。西非被动大陆边缘的外盆地是西非主要的油气产区,长期发育的几条大型河流携带大量碎屑物质在海域沉积,形成了大规模的三角洲、浊积扇(如尼日尔三角洲、刚果扇、宽扎扇等),对西非边缘盆地油气贡献很大。尼日尔三角洲与下刚果盆地是该区最具潜力和吸引力的盆地;加蓬盆地和穆尼盆地剩余油气资源潜力有限,关键是需要寻找新的油气增长点;而宽扎盆地深水区勘探还不成熟、风险较大。

关键词：西部非洲油气地质资源潜力被动大陆边缘

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不同蠕变条件下耐热钢焊接件的空洞损伤演化

四川大学学报（自然科学版） 2024年第1期61卷 155-164页

作者：魏俊朋陈科言朱振宇黄彦彦熊建坤杨建平郭洋成都大学机械工程学院成都610106 东方汽轮机有限公司数字化与智能制造部德阳618000 东方汽轮机有限公司清洁高效透平动力装备全国重点实验室德阳618000 清华大学机械工程学院北京100845

针对两种马氏体耐热钢焊接接头(F92/Co3W2和Co3W2/Co3W2)在105~250 MPa和873~948 K条件下开展蠕变拉伸测试,利用Larson-Miller参数法外推不同温度下焊接接头服役100000 h寿命对应的蠕变断裂许用应力,研究其在不同蠕变条件下的空洞损伤规... 详细信息

针对两种马氏体耐热钢焊接接头(F92/Co3W2和Co3W2/Co3W2)在105~250 MPa和873~948 K条件下开展蠕变拉伸测试,利用Larson-Miller参数法外推不同温度下焊接接头服役100000 h寿命对应的蠕变断裂许用应力,研究其在不同蠕变条件下的空洞损伤规律.随着外加应力的降低,两种焊件的断裂位置、断裂模式及断裂机制均发生了转变,从位于母材的穿晶塑性断裂变为细晶热影响区的沿晶脆性断裂(即Ⅳ型断裂).针对断口区域的空洞损伤变化规律的研究表明:(1)当断裂模式由塑性断裂转变为脆性断裂时,断口附近空洞会出现突变,塑性断口空洞“个头大数量少”而脆性断口空洞“个头小数量多”;(2)在相同断裂模式下,随蠕变应力的减小,空洞按照“尺寸变大、数量密度增大及面积分数增大”的规律变化;(3)Ⅳ型断口处空洞存在合并链接现象,其方向与应力方向垂直.

关键词：耐热钢焊件 Ⅳ型断裂蠕变损伤空洞 Larson-Miller参数法

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人民公社时期大田农作的女性化现象——基于对西部两个村落的研究

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妇女研究论丛 2016年第3期 71-82页

作者：胡玉坤北京大学人口研究所北京100871

当下愈演愈烈的"农业女性化"趋势,实际上是人民公社体制下的一个历史遗产,并与那个时代的农作实践在很多方面一脉相承。文章主要依据对内蒙和陕西两个村落研究的第一手数据,旨在较系统地剖析农田劳作女性化的微观经历并探究其背后的主... 详细信息

当下愈演愈烈的"农业女性化"趋势,实际上是人民公社体制下的一个历史遗产,并与那个时代的农作实践在很多方面一脉相承。文章主要依据对内蒙和陕西两个村落研究的第一手数据,旨在较系统地剖析农田劳作女性化的微观经历并探究其背后的主要影响因素。研究揭示,在人民公社时期,担任大小队干部、占据技术性岗位及从事社队企业等非农劳动的基本上是清一色的男性。从事大田作业的农村妇女人数及其所承担的劳动份额时常超过男性,因而成为一个不争的常态化事实。然而,妇女的农业贡献与其在社会政治领域的劣势形成了鲜明的反差。

关键词：人民公社大田劳动女性化西部村落排斥性别歧视

巴彦淖尔市农户政策性设施农业保险投保决策影响因素研究

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巴彦淖尔市农户政策性设施农业保险投保决策影响因素研究

作者：王荥坤内蒙古农业大学

学位级别：硕士

政策性农业保险是转嫁农业生产风险的重要手段,对进一步促进乡村产业振兴、稳定农民收入、推进农业现代化发展等具有重要作用。《关于加快农业保险高质量发展的指导意见》中提到“农业生产设施设备纳入保障范围,并且要提高小农户农业保... 详细信息

政策性农业保险是转嫁农业生产风险的重要手段,对进一步促进乡村产业振兴、稳定农民收入、推进农业现代化发展等具有重要作用。《关于加快农业保险高质量发展的指导意见》中提到“农业生产设施设备纳入保障范围,并且要提高小农户农业保险投保率,实现愿保尽保”。设施农业保险是政策性农业保险中重要部分,保障农户设施农业生产经营顺利进行,对稳定农户收入、促进现代农业发展有重要意义。设施农业保险投保率的高低直接影响设施农业保险是否能够健康发展,要通过对农户设施农业投保决策影响因素的了解,提高政策性设施农业保险的投保率,发挥设施农业保险的功能与作用。巴彦淖尔市从2015年起开展设施温室大棚及棚内作物保险的保费补贴试点工作,近年来设施农业保险得到明显的发展,到2020年巴彦淖尔市设施农业保险参保面积达1.33万亩,但整体参保率不高,只有8.23%。如何能够提高设施农业保险参保率?本文通过分析巴彦淖尔市设施农业保险的总体情况,同时以150户设施农业经营户的问卷调查为基础,运用Logistic回归模型对被调查农户设施农业保险投保决策的影响因素进行实证分析,分析结果表明,农户的设施农业保险投保决策与家庭收入、是否种植大田作物、保费承受能力及对保险公司服务是否满意有关,而农户的文化程度、设施农业经营面积、设施农业所有权、温室大棚受灾情况以及农户对保险公司是否信任对农户投保决策没有产生显著的影响。据此,本文从农户、政府、保险公司提出增加农户收入水平、加大财政补贴力度、提高精准承保和高效理赔能力等相应的对策建议,以期提高巴彦淖尔市农户对设施农业保险的投保决策水平,从而促进巴彦淖尔市设施农业保险健康有序发展,推动巴彦淖尔市现代农业的快速发展。

关键词：巴彦淖尔市设施农业保险投保决策 Logistic回归模型

农八师节水灌溉发展模式及单井膜下滴灌优化研究

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农八师节水灌溉发展模式及单井膜下滴灌优化研究

作者：王新坤西北农林科技大学

学位级别：硕士

新疆生产建设兵团农八师石河子垦区属干旱地区，由于特定的地理位置和气候条件，形成了独特的荒漠绿洲农业。而其绿洲所处的环境特点：干旱缺水、沙漠戈壁包围，决定了其农业生态极为脆弱，农田、草场处于沙化、盐化、退化的“三化”生... 详细信息

新疆生产建设兵团农八师石河子垦区属干旱地区，由于特定的地理位置和气候条件，形成了独特的荒漠绿洲农业。而其绿洲所处的环境特点：干旱缺水、沙漠戈壁包围，决定了其农业生态极为脆弱，农田、草场处于沙化、盐化、退化的“三化”生态恶化状态。要根治“三化”，首先必须降低地下水位，减少耕作层盐分积累。而实施高效节水灌溉，即可降低地下水位、减轻土壤次生盐渍化，还可节水、增地、种草、种树，使农业生态良性化发展，促进水资源可持续利用和农业可持续发展。因此，农八师于1996年开始，在垦区内进行膜下滴灌研究，并进行逐步推广。目前，膜下滴灌在农八师及新疆其它地区已发展至15万亩，而且计划在今后若干年内大力推广膜下滴灌技术。膜下滴灌技术首次大面积应用于棉花、西红柿等大田作物，迫切需要研究其适应性，灌溉制度及规划设计方法等，以便更好地指导膜下滴灌技术的推广应用。本文正是结合了膜下滴灌技术特点，农八师垦区的水土资源、社会经济、灌溉技术等现状，及目前国内外灌溉制度、滴灌技术及规划设计的研究成果，完成了新疆兵团农八师节水灌溉发展模式研究，单井运行非充分灌溉条件下，大田作物膜下滴灌灌溉制度研究，及单井膜下滴灌系统优化设计的研究。给出农八师节水灌溉发展模式及膜下滴灌灌溉制度和管网优化方法，并用Visual Basic 5.0语言编制了相应的软件。本文的研究成果，为决策者提供了一种实用性很强的节水灌溉模式选择方法，为设计者提供了一种适合单井膜下滴灌系统灌溉制度及管网优化设计的方法，对膜下滴灌技术在垦区及新疆的推广应用有着一定的指导意义和实用价值。首先，本文利用模糊综合评判法对各种节水灌溉方法进行评判、选择，并在此基础上，提出了农八师节水灌溉发展应采用膜下滴灌与改进地面灌溉技术同时发展的道路，并逐步过渡到以膜下滴灌，低压管道为主的高效节水灌溉模式。此外，本文针对单井膜下滴灌的特点，运用动态规划与枚举法相结合的方法，建立了灌溉制度优化模型，并给出了解法。运用该模型，可求得单井最优控制面积，各生长阶段灌水量及周灌水量，从而得到适合于滴灌的周时段灌溉制度。最后，本文运用动态规划法建立了滴灌田间管网及干管管网的优化模型，并给出了解法。同时，对每一个优化模型都给出了实例，实例分析演示了方法的应用过程，证明了本研究提出的方法的准确性和实用性。

关键词：膜下滴灌,节水灌溉,管网优化,灌溉制度,单井, 模型,生态环境

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果园风送喷雾机雾滴沉积状态预测研究

果园风送喷雾机雾滴沉积状态预测研究

作者：马亚坤华南农业大学

学位级别：硕士

风送喷雾作业功效与靶标特性、喷雾系统参数有关。国内外已有雾滴与靶标交互机制研究大多基于静态的大田作物叶片,具有一定的局限性。本文定位于风送喷雾雾滴粘附至动态靶标叶片后沉积状态的研究,融合风送喷雾作业参数和果树靶标特征信... 详细信息

风送喷雾作业功效与靶标特性、喷雾系统参数有关。国内外已有雾滴与靶标交互机制研究大多基于静态的大田作物叶片,具有一定的局限性。本文定位于风送喷雾雾滴粘附至动态靶标叶片后沉积状态的研究,融合风送喷雾作业参数和果树靶标特征信息,探究风送喷雾主要因素对雾滴沉积的交互影响机制,获取雾滴沉积至靶标叶面后雾滴与叶面交互各阶段行为和能量变化规律,构建融合叶片形态特征与叶片表面性质的风送喷雾叶面雾滴沉积状态预测模型及风送喷雾作业参数最优决策模型,为提出风送喷雾雾滴沉积行为研究新方法提供理论依据。1)加工制作了轴流风送喷雾机样机,搭建了轴流风送试验平台,并测试了轴流风送试验平台的轴向气流分布特性;测定了不同粒径型号喷嘴喷施雾滴粒径及风送气流场中雾滴运动速度。2)基于卷积积分法建立风送气流非周期激励下叶片气动响应方程并使用激光非接触动态测量系统进行模型验证,可由靶标叶片尺寸、叶片初始倾角、叶片气动响应刚度及靶标叶片处风送气流速度计算出靶标叶片气动响应瞬时速度。3)开展不同特征靶标叶片雾滴沉积试验,回归分析雾滴沉积试验结果,构建风送喷雾亲、疏水叶面雾滴滑动功与叶面粗糙因子、叶面接触角及叶片倾角的关系模型并基于能量守恒定律建立叶面雾滴滑动临界粒径模型。4)高速摄像法观测雾滴沉积行为,推导叶面雾滴不同沉积状态所对应的雾滴覆盖率;响应曲面分析风送变量喷雾试验数据,建立叶面雾滴滑动功与沉积雾滴动能的关系模型;构建风送喷雾雾滴沉积状态预测模型及风送喷雾作业参数最优决策模型。

关键词：风送喷雾叶片特征喷雾参数沉积预测参数决策

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不同指标轻小型喷灌机组配置优化

农业工程学报 2013年第22期29卷 83-89页

作者：涂琴李红王新坤蔡彬庄金良汪磊江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013 江苏旺达喷灌机有限公司金坛213223

为探究配置方式对喷灌机组整体性能的影响,明晰不同配置方式的特点,在前期调研的基础上,以轻小型灌溉机组4.4CP-45为例,分别以单位面积上资源消耗,如机组能耗、年费用及使用年限内总费用等为评价指标,结合实际使用配置方式,采用遗传算法... 详细信息

为探究配置方式对喷灌机组整体性能的影响,明晰不同配置方式的特点,在前期调研的基础上,以轻小型灌溉机组4.4CP-45为例,分别以单位面积上资源消耗,如机组能耗、年费用及使用年限内总费用等为评价指标,结合实际使用配置方式,采用遗传算法,讨论平坡条件下配置不同喷头10PXH、15PY、20PY及40PY时的喷头数及管径等最优组合方式,并对每种配置方式的适用范围进行分析。研究结果表明,通过3个优化目标下机组最优配置方式的对比,较好地反映出每种配置方式的优劣,与实际使用方式吻合较好。配置40PY喷头时,机组单位能耗高,但年费用很低,适于抗旱或大田作物的灌溉;配置15PY喷头时,优化配置下的机组能耗比初始配置时降低7.3%,比配置20PY降低8.3%,同时各项费用都比较低,灌溉均匀性高,但移动时劳动强度较大,适于经济作物或植物幼苗的灌溉;配置20PY喷头时,机组总费用最低,为6284.8元/hm2,比初始配置降低15.4%。所有配置方式下能耗费、运行费分别占据机组年费用及总费用的主要部分,有必要通过配置优化或采用中低压喷头、改善管理以降低系统能耗。该研究可以为机组的合理设计、喷头选择及应用推广提供参考。

关键词：优化模型喷灌机组指标能耗