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秸秆还田与加气灌溉对水稻泡田期水质的影响

节水灌溉 2025年第2期 21-27页

作者：袁鹤龙陈剑李涛于笑天李江缴锡云河海大学农业科学与工程学院江苏南京211100 温州市水利电力勘测设计院有限公司浙江温州325000 辽宁省水利事务服务中心辽宁沈阳110000 农业水资源高效利用全国重点实验室(中国农业大学) 北京100083 水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098

为探讨加气灌溉及秸秆还田对水稻泡田期水质的影响,于2021年在江苏省南京市开展土箱模拟试验,研究CK秸秆不还田+常规水灌溉(常规水DO 2.85 mg/L)、ST秸秆还田+常规水灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,常规水DO 2.85 mg/L)和SO秸秆还田+... 详细信息

为探讨加气灌溉及秸秆还田对水稻泡田期水质的影响,于2021年在江苏省南京市开展土箱模拟试验,研究CK秸秆不还田+常规水灌溉(常规水DO 2.85 mg/L)、ST秸秆还田+常规水灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,常规水DO 2.85 mg/L)和SO秸秆还田+微纳米加气灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,微纳米气泡水DO 8.04 mg/L)对水稻泡田期田面水、不同土层土壤溶液和渗漏水水质的影响,对TN、TP和COD 3类水质指标在泡田期内的变化情况进行监测分析。结果表明:秸秆还田会导致水稻泡田期田面水、各层土壤溶液以及渗漏水的TN、TP和COD浓度增加,且对水稻泡田初期田面水及浅层土壤溶液的水质影响较为严重,泡田期内秸秆还田会导致田面水的TN、TP和COD浓度峰值分别增加27.67%、27.27%和56.11%,0~10 cm土壤溶液的TN、TP峰值分别增加28.95%、57.34%,秸秆还田后0~10 cm土壤溶液COD平均浓度增加43.44%。微纳米加气灌溉可有效降低秸秆还田后泡田期内稻田水体中TN、TP及COD浓度,微纳米加气灌溉使秸秆还田后的田面水的TN、TP和COD浓度峰值分别减少10.65%、16.67%和15.69%,使泡田期内田面水TN、TP和COD平均浓度分别减少10.97%、5.88%和5.73%。研究表明,秸秆还田后会导致水稻泡田期田面水、各层土壤溶液以及渗漏水的TN、TP及COD浓度升高,秸秆还田后采用微纳米加气灌溉可以降低稻田水体中TN、TP及COD浓度。试验可以实现减轻秸秆还田导致的稻田水质污染的目的,同时可为控制稻田污染物扩散以及减少氮磷流失方面提供一定的理论依据。

关键词：稻田秸秆还田泡田期加气灌溉氮磷 COD 水质土壤溶液渗漏水

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基于田口方法的畦灌稳健设计

水利学报 2013年第3期44卷 349-354页

作者：缴锡云王维汉王志涛刘懿河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 浙江水利水电专科学校浙江杭州310018

针对畦灌质量不高、波动较大的问题,研究了畦灌技术要素稳健设计方法。在定义灌水质量损失指标,建立畦灌系统信噪比计算公式的基础上,根据田口稳健设计理论,对畦灌各影响因素进行了正交试验组合,利用畦灌一维模拟的结果计算各方案的信噪... 详细信息

针对畦灌质量不高、波动较大的问题,研究了畦灌技术要素稳健设计方法。在定义灌水质量损失指标,建立畦灌系统信噪比计算公式的基础上,根据田口稳健设计理论,对畦灌各影响因素进行了正交试验组合,利用畦灌一维模拟的结果计算各方案的信噪比,筛选信噪比最大的畦灌技术要素组合为稳健设计方案。结果表明,与普通优化设计相比,采用稳健设计得到的灌水技术方案能够提高灌水质量,并有效减小其波动性。

关键词：畦灌田口方法灌水技术要素稳健设计灌水质量

多孔介质中非均匀流动特性的染色示踪试验研究

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水科学进展 2007年第5期18卷 662-667页

作者：王康张仁铎缴锡云武汉大学水利水电学院水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中山大学环境科学与工程学院广东广州510275 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

通过土壤染色剂进行的4组试验,对不同介质结构条件下的水流和溶质非均匀运动规律,非均匀流动变异信息分布特征关系以及全局性非均匀流动示踪方法进行了研究。结果表明,即使在相对比较均匀的介质条件下,流动也表现出明显的非均匀特性;对... 详细信息

通过土壤染色剂进行的4组试验,对不同介质结构条件下的水流和溶质非均匀运动规律,非均匀流动变异信息分布特征关系以及全局性非均匀流动示踪方法进行了研究。结果表明,即使在相对比较均匀的介质条件下,流动也表现出明显的非均匀特性;对数正态分布能够较好的反映水流的运动分布模式,相比水流运动,溶质的运动和分布规律明显不同,表现出更多的不确定性和变异性。

关键词：染色示踪剂多孔介质图像标准化非均匀流动浓度分布模式

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并联泵站的最优调速运行

海河水利 1992年第5期 35-37页

作者：缴锡云河北水利专科学校

水泵的调速运行,由于有灵活、经济的特点,目前已成为泵站经济运行的重要方式。两个或多个泵站并联运行,在农田水利上是常见的事。在净扬程一定的情况下,由于各站的装置特性不同,所以抽同样的水量,各站消耗的能量却不同。通过调节水泵的... 详细信息

水泵的调速运行,由于有灵活、经济的特点,目前已成为泵站经济运行的重要方式。两个或多个泵站并联运行,在农田水利上是常见的事。在净扬程一定的情况下,由于各站的装置特性不同,所以抽同样的水量,各站消耗的能量却不同。通过调节水泵的转速,可以改变各泵装置的流量分配,从而可以在净扬程和总流量一定的情况下。

关键词：泵站最佳化调速运行系统工程

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并联泵系统中部分水泵断电的水锤计算

海河水利 1994年第A6期 28-31页

作者：缴锡云河北工程技术高等专科学校

以装有两阶段缓闭蝶阀的并联泵系统为例，采用特征线法推导出了部分水泵事故断电，其余水泵正常运行情况下的水锤计算公式。

关键词：并联泵系统部分水泵断电水锤计算

节水灌溉水稻叶片胞间CO_2浓度及气孔与非气孔限制

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农业工程学报 2010年第7期26卷 76-80页

作者：徐俊增彭世彰魏征缴锡云河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学水利水电学院南京210098

为了揭示节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔与非气孔限制特征,在研究节水控制灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的动态变化规律基础上,进一步探讨了气孔限制与非气孔限制情况。结果表明:水稻叶片胞间CO2浓度呈现v型的日变化规律,在12:00-14:00达到... 详细信息

为了揭示节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔与非气孔限制特征,在研究节水控制灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的动态变化规律基础上,进一步探讨了气孔限制与非气孔限制情况。结果表明:水稻叶片胞间CO2浓度呈现v型的日变化规律,在12:00-14:00达到最低值,非气孔限制指标Ci/C与气孔限制值Ls变化规律相反;节水灌溉条件下未出现重度水分亏缺,没有改变胞间CO2浓度与光合作用速率的关系;较低的土壤含水率情况下,控制灌溉水稻的叶片气孔限制值Ls出现增加,非气孔限制没有增加,光合速率没有出现明显降低;气孔限制值增大、光合速率增加的现象表明Ls夸大了叶片光合作用的气孔限制情况。与常规灌溉相比,节水灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的变化及其与影响因子间的关系并未发生变化,节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔限制有所增加,但光合速率未出现明显降低。

关键词：灌溉光合作用土壤水分节水胞间CO2浓度气孔限制非气孔限制

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加气灌溉与秸秆还田对水稻氮磷损失的影响

农业工程学报 2021年第23期37卷 42-51页

作者：李江缴锡云靳淞云潘艳川河海大学农业科学与工程学院南京211100 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098

秸秆还田对于培育地力、提高作物品质与产量具有重要意义,然而在中国南方水稻种植区稻麦轮作耕作方式下,小麦秸秆还田后出现了水稻田面水质恶化的问题。该研究设置不同秸秆还田以及不同进气量的微纳米加气灌溉6个处理,开展水稻盆栽试验... 详细信息

秸秆还田对于培育地力、提高作物品质与产量具有重要意义,然而在中国南方水稻种植区稻麦轮作耕作方式下,小麦秸秆还田后出现了水稻田面水质恶化的问题。该研究设置不同秸秆还田以及不同进气量的微纳米加气灌溉6个处理,开展水稻盆栽试验,观察分析水稻生育期内稻田水化学指标以及氮磷损失的变化规律。结果表明:水稻田面水与渗漏水中化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度以及氮磷浓度的起伏变化主要受施肥因素影响;秸秆还田条件下水稻田面水COD浓度、总氮(Total Nitrogen,TN)浓度、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)浓度、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)浓度均有所提升,总磷(Total Phosphorus,TP)浓度有所降低;水稻渗漏水COD浓度、NH_(4)^(+)-N浓度在秸秆还田后会有所升高,TN浓度、NO_(3)^(-)-N浓度会有所降低;微纳米加气灌溉有利于降低秸秆还田后稻田水的COD浓度、TN浓度、NH_(4)^(+)-N浓度,其最优去除率可达19%、31%、45%。秸秆还田有利于提高稻田氮磷利用率,但是会增加氮素损失量,微纳米加气灌溉可以有效减少小麦秸秆还田后稻田的氮磷损失量,综合考虑改善稻田水COD浓度、减少氮磷损失以及保证水稻产量,推荐使用0.7 L/min进气量的微纳米气泡水对小麦秸秆还田后的水稻进行灌溉。该研究结果可为秸秆还田条件下稻麦轮作区水稻灌溉管理提供理论和技术指导。

关键词：灌溉秸秆还田面源污染氮磷流失微纳米加气 COD 水稻

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基于稳健设计理论的畦灌质量敏感性分析

农业工程学报 2010年第11期26卷 37-42页

作者：王维汉缴锡云彭世彰陈晓东浙江水利水电专科学校杭州310018 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098

针对畦灌系统运行管理水平和灌水质量较低的问题,该文应用稳健设计的基本理论,结合地面灌溉SRFR模拟模型,评价了畦田的灌水质量,模拟了单宽流量和入渗参数对灌水质量的影响,分析了灌水质量对各因素的敏感性。结果表明,对某一固定的畦田... 详细信息

针对畦灌系统运行管理水平和灌水质量较低的问题,该文应用稳健设计的基本理论,结合地面灌溉SRFR模拟模型,评价了畦田的灌水质量,模拟了单宽流量和入渗参数对灌水质量的影响,分析了灌水质量对各因素的敏感性。结果表明,对某一固定的畦田,单宽流量并非越大越好,单宽流量在4～7L/(s·m)时,畦灌可以获得较高的灌水效率和灌水均匀度。灌水均匀度对入渗参数的敏感程度要大于灌水效率,灌水质量对入渗指数的敏感性大于入渗系数,增加单宽流量能够降低灌水质量对入渗参数的敏感程度。对灌水质量影响较大的因素依次为单宽流量、入渗指数和入渗系数,贡献率分别为23.81%、20.74%和13.91%。因此,在地面灌溉的设计和管理中,应充分重视单宽流量及土壤特性参数对灌水质量的影响。

关键词：灌溉土壤敏感性分析质量评价稳健理论

入渗模拟结果对土壤水分特征曲线高吸力段的敏感性分析

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江苏农业科学 2014年第2期42卷 331-332,340页

作者：王辉缴锡云王欣河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室/河海大学水利水电学院江苏南京210098

针对非饱和土壤水分特征曲线传统测量方法上对仪器精度要求高、耗时长、成本高的问题,研究了土壤水分特征曲线高吸力段误差对入渗模拟结果的影响。针对黏土的土壤水分特征曲线,设计了正负共8种高吸力段的偏离情况,利用数值模拟方法分析... 详细信息

针对非饱和土壤水分特征曲线传统测量方法上对仪器精度要求高、耗时长、成本高的问题,研究了土壤水分特征曲线高吸力段误差对入渗模拟结果的影响。针对黏土的土壤水分特征曲线,设计了正负共8种高吸力段的偏离情况,利用数值模拟方法分析土壤入渗过程,得到累积入渗过程、湿润锋发展过程和4个典型时刻的土壤水分分布。结果表明,土壤水分特征曲线在吸力大于100 cm部分存在不超过±20%的偏差时,对于土壤入渗数值模拟结果无显著影响,因此,对土壤水分特征曲线高吸力段的试验精度要求可适当放宽。

关键词：土壤水分特征曲线 VG模型敏感性分析数值模拟