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流道参数对新型根灌器水力性能的影响及优化

灌溉排水学报 2022年第7期41卷 57-64页

作者：张军李琳新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆理工学院新疆阿克苏843000 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052

【目的】研究新型果树根灌器螺旋对冲流道参数对水力性能的影响。【方法】采用单因素和响应面试验方法,研究螺旋对冲流道主要影响因素及其对计流量变异系数C_(q)的影响,建立并验证了不同压力区间C_(q)的回归模型,在不同压力区间以C_(q)... 详细信息

【目的】研究新型果树根灌器螺旋对冲流道参数对水力性能的影响。【方法】采用单因素和响应面试验方法,研究螺旋对冲流道主要影响因素及其对计流量变异系数C_(q)的影响,建立并验证了不同压力区间C_(q)的回归模型,在不同压力区间以C_(q)最小为优化目标进行流道参数优化。【结果】引起C_(q)变化的主要参数为流道宽b、分流角α及流道单元数n,弯道直段长l_(1)、弯道半径r、汇流段长l_(2)对其的影响可忽略不计。α、b、n对C_(q)的影响存在交互作用,C_(q)随α、b、n的增加均呈先减后增趋势,响应曲面均存在极小值。低压区及高压区的C_(q)与α、b、n存在显著的二次函数关系,其二次回归模型复相关系数(R^(2))分别为0.9967、0.9971,与调整后的复相关系数(Adj R^(2))差值均小于0.2。优化得到高压区最优方案的C_(q)要小于低压区,2个压力区优化方案C_(q)预测值与实测值相对误差分别为2.8%、2.3%。【结论】用C_(q)回归模型对设计流量变异系数预测的精度可靠,螺旋对冲流道在高压区的灌水效果要优于低压区,且C_(q)优化的结果可靠。

关键词：果树根部灌水器螺旋对冲流道几何参数水力性能响应面法

新疆匹里青河小流域DOM荧光特征及与汞的相互作用

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生态与农村环境学报 2020年第6期36卷 770-777页

作者：孟永霞程艳李琳王悦别尔德别克·库布加沙孙翌新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆环境保护科学研究院新疆乌鲁木齐830012 新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 奎屯市环境监测站新疆奎屯833200

以匹里青河小流域土壤溶解性有机质(DOM)作为研究对象,利用平行因子技术(PARAFAC)结合荧光淬灭滴定技术,分析和讨论流域内不同土地利用类型(包括林地、田地、草地)对DOM的荧光特征及与Hg 2+的配位作用。结果表明,不同土地利用类型土壤DO... 详细信息

以匹里青河小流域土壤溶解性有机质(DOM)作为研究对象,利用平行因子技术(PARAFAC)结合荧光淬灭滴定技术,分析和讨论流域内不同土地利用类型(包括林地、田地、草地)对DOM的荧光特征及与Hg 2+的配位作用。结果表明,不同土地利用类型土壤DOM特征差异显著,土壤DOM含量大小顺序表现为草地>林地>农田,而有色溶解性有机质(CDOM)含量则表现为草地>农田>林地。不同土地利用下土壤DOM均包含3种荧光峰:紫外区类腐殖荧光峰A、可见区类富里酸荧光峰C及海洋或陆源类腐殖质荧光峰M。PARAFAC共识别出2种组分:C1为胡敏酸物质,C2为富里酸物质。另外,3种不同土地利用类型中DOM组分荧光强度均随Hg 2+浓度的增强出现不同程度的荧光淬灭现象,DOM中各类荧光组分与Hg 2+络合常数存在差异,说明由于不同土地利用污染源的不同,DOM参与反应的官能团种类及数量的大小不同,影响了与Hg 2+的络合能力,导致络合常数不同。

关键词：匹里青河小流域 DOM 平行因子荧光淬灭滴定配位作用

间作模式农田小气候效应对棉花生理生态指标的影响

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新疆农业科学 2021年第9期58卷 1594-1602页

作者：艾鹏睿马英杰新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052

【目的】研究间作模式下农田小气候对棉花生理生态指标的影响。【方法】采用大田试验和盆栽试验,分析和测定不同种植模式下棉花冠气温湿度及生理指标。【结果】间作棉花受间作枣树的影响,使植物蒸腾和土壤蒸发水分在近地表层滞留时间延... 详细信息

【目的】研究间作模式下农田小气候对棉花生理生态指标的影响。【方法】采用大田试验和盆栽试验,分析和测定不同种植模式下棉花冠气温湿度及生理指标。【结果】间作棉花受间作枣树的影响,使植物蒸腾和土壤蒸发水分在近地表层滞留时间延长,提高了冠层湿度15.07%,延缓夜间冠气温度的散失。相对湿度的提高,促使间作棉花的株高提升26.61%,叶面积指数提高19.42%,全生育期叶片净光合速率提高10.25%。间作盆栽棉花的株高、叶面积指数和净光合速率分别提升21.37%、14.02%、12.55%,差幅微小于大田试验。【结论】间作模式改变了农田小气候中的相对湿度,提升棉花生理指标,较单作模式、间作棉花产量提高约20%左右。

关键词：间作系统冠气温度冠气湿度光合作用产量

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西北内陆小流域水体DOM三维荧光光谱特征

环境科学与技术 2019年第9期42卷 134-141页

作者：孟永霞程艳李琳贾尔恒·阿哈提张健王悦新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆环境污染控制与风险预警重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆环境保护科学研究院新疆乌鲁木齐830012 新疆大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830046 新疆农业大学草业与环境学院新疆乌鲁木齐830052

利用三维荧光光谱与平行因子分析结合,文章对西北内陆小流域15个采样点的表层水体溶解性有机物(DOM)的荧光光谱特征、组成成分、荧光强度进行研究,并结合常规水质指标,利用相关性分析法对研究河段DOM来源特征进行探讨。结果表明:受人类... 详细信息

利用三维荧光光谱与平行因子分析结合,文章对西北内陆小流域15个采样点的表层水体溶解性有机物(DOM)的荧光光谱特征、组成成分、荧光强度进行研究,并结合常规水质指标,利用相关性分析法对研究河段DOM来源特征进行探讨。结果表明:受人类活动及企业、农业污染点源的中下游研究河段COD浓度值偏高,TN浓度呈递减趋势;水体DOM主要存在3种荧光峰,分别是类腐殖质荧光峰A、类富里酸荧光峰C及类蛋白荧光峰T,且DOM的沿程分布存在差异性,类腐殖质组分表现为:中游>下游>上游,分析发现,DOM来源既有人类活动参与,又有内部微生物活动共同作用。平行因子分析方法解析出水体中DOM主要包含3种组分:类腐殖酸组分C1、类色氨酸组分C2、类富里酸组分C3,在DOM组成中类腐殖酸所占比例高达41.52%,类色氨酸物质次之(29.91%),类富里酸所占比例为28.57%;3组荧光组分之间均有极显著相关性,说明类腐殖质同类蛋白质具有同源性,C1、C2、C3与总磷呈正相关,表明水体中总磷含量产生的主要源头为可溶性有机物,DOC与3个组分的相关系数较高,故可以用荧光组分作为水体中DOC指标的有效示踪。

关键词：溶解性有机物三维荧光光谱平行因子分析内陆小流域水体

匹里青河夏季有色溶解性有机质(CDOM)分布特征及来源分析

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环境化学 2020年第11期39卷 3213-3222页

作者：孟永霞程艳李琳贾尔恒·阿哈提王悦新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆环境污染控制与风险预警重点实验室乌鲁木齐830011 新疆环境保护科学研究院乌鲁木齐830012 新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052

对河流有色溶解性有机质(CDOM)光学特性、组成及来源进行研究,有利于更好地了河流水体生态环境,为进一步揭示有色溶解性有机质在河流水体的环境影响特性提供参考.以具有典型西北干旱区流域特征的皮里青河作为研究区域,通过匹里青河河段... 详细信息

对河流有色溶解性有机质(CDOM)光学特性、组成及来源进行研究,有利于更好地了河流水体生态环境,为进一步揭示有色溶解性有机质在河流水体的环境影响特性提供参考.以具有典型西北干旱区流域特征的皮里青河作为研究区域,通过匹里青河河段不同土地利用背景下的33个表层水样的实测数据,对有色溶解性有机质吸收特性、荧光组分、水质参数及它们之间的相关性进行分析,进而对匹里青河CDOM的分布特征、组成特性及来源情况进行研究.结果表明,荒山区及自然植被区只存在类腐殖酸荧光峰,农田密集区及城镇集中区除存在典型的类腐殖峰外,还存在明显的类蛋白荧光峰.平行因子方法解析出类腐殖质组分C1和类色氨酸组分C2两种组分,且三维荧光特征参数揭示出CDOM来源为内外源共同作用,此外,研究表明CDOM组分与总磷、总氮、凯氏氮呈极显著相关性,说明水体中CDOM组分与N、P元素的迁移转化密切相关,主成分分析表明荧光组分与水质来源相同,且CDOM来源受陆源输入更显著.

关键词：匹里青河有色溶解性有机质三维荧光光谱平行因子

基于PPR建模的全固废材料固化盐渍土抗压强度计算模型

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环境工程 2020年第10期38卷 177-182,52页

作者：王亮慈军宫经伟付英杰新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052

为了实现全固废材料在盐渍土固化中的资源利用,选用电石渣、粉煤灰和矿渣组成一种盐渍土固化剂,对其固化盐渍土的28 d抗压强度进行试验研究,采用投影寻踪回归(PPR)对试验高维数据进行分析,建立28 d抗压强度PPR计算模型,验证了模型的精... 详细信息

为了实现全固废材料在盐渍土固化中的资源利用,选用电石渣、粉煤灰和矿渣组成一种盐渍土固化剂,对其固化盐渍土的28 d抗压强度进行试验研究,采用投影寻踪回归(PPR)对试验高维数据进行分析,建立28 d抗压强度PPR计算模型,验证了模型的精度和稳定性,最后采用该模型进行仿真计算,探索各影响因素与固化盐渍土抗压强度的关系。研究结果表明:该PPR计算模型具有较高精度和较好的稳定性,各影响因子对抗压强度贡献权重系数顺序为火山灰质材料掺量>矿渣占比>硫酸盐含量>电石渣掺量;仿真计算结果定量描述了各影响因素与固化盐渍土抗压强度间的关系;PPR模型较深入地挖掘了固化盐渍土抗压强度高维数据的内在结构,为全固废材料固化盐渍土的力学性能研究提供参考。

关键词：全固废材料固化盐渍土抗压强度硫酸盐含量 PPR模型

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边行效应对间作棉花生理性状及产量的影响

水资源与水工程学报 2020年第4期31卷 138-144页

作者：艾鹏睿马英杰海英新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052

为探究边行效应对间作棉花生理发育的影响,采用大田试验方法,通过对间作棉花设置充分和水分亏缺两种灌溉方式,分析4行间作棉花的生理指标及作物产量受影响程度,其中靠近枣树的棉花命名为D1行,而后依次命名D2、D3、D4行。结果表明:在充... 详细信息

为探究边行效应对间作棉花生理发育的影响,采用大田试验方法,通过对间作棉花设置充分和水分亏缺两种灌溉方式,分析4行间作棉花的生理指标及作物产量受影响程度,其中靠近枣树的棉花命名为D1行,而后依次命名D2、D3、D4行。结果表明:在充分灌溉条件下,间作棉花生理指标和作物产量均显著高于单作模式,间作种植利于棉花生长发育,即使在水分亏缺条件下,作物产量仍提升2.53%。间作模式可改变土壤水分空间分布,引发种间竞争与互补。在4行棉花中D1行棉花明显受到枣树种间竞争和遮阴效果的影响,其生理指标和作物产量微低于D2行,但仍高于单作模式。D2行棉花在4行棉花中长势最好,净光合速率最大,作物产量最高。D3、D4行棉花距树较远,又受种内竞争限制,生理指标仅微高于单作。此外,单间作棉花SPAD值无显著差异,表明果树遮阴对棉花叶绿素影响较弱。对间作棉花施加水分亏缺后,D1、D2行棉花受影响较小,甚至植株生理指标和作物产量有少许提高。D3、D4行棉花株高和叶面积指数分别减少20.69%、4.89%,作物产量减少11%左右。因此间作模式会引发强烈的边行效应,造成4排棉花生理性状存在显著差异,其中越靠近枣树,受影响程度越高,抵御水分胁迫能力越强,但也易受到种间竞争和枣树遮阴效果的影响。

关键词：棉花间作模式边行效应生理指标作物产量

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基于确定性模型的渡槽材料参数反演分析

水电能源科学 2021年第7期39卷 130-134页

作者：田崇磊严新军宫经伟胡睿新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业大学新疆水利工程安全与水灾害防治自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830052

针对传统反演方法分析各分量时不能很好反映实际情况的问题,提出以气温和水温为边界条件确定温度分量,并考虑短期水荷载对时效分量的影响,建立渡槽运行期位移确定性监测模型。依托克孜河渡槽充水试验位移监测资料,利用Midas软件、多元... 详细信息

针对传统反演方法分析各分量时不能很好反映实际情况的问题,提出以气温和水温为边界条件确定温度分量,并考虑短期水荷载对时效分量的影响,建立渡槽运行期位移确定性监测模型。依托克孜河渡槽充水试验位移监测资料,利用Midas软件、多元回归分析及Fortran程序计算得到渡槽位移监测模型各分量因子表达式及各测点的弹性模量、温度膨胀系数。结果表明,模型各分量结果均具有较高精度,各分量对槽身竖向位移的影响大小为水压>温度>时效;基于此得到的渡槽材料参数更加符合实际,计算过程明了可靠,该方法具有一定理论意义及参考价值。

关键词：确定性模型渡槽竖向位移材料参数反演分析

西北内陆典型小流域溶解性有机质时空分布规律及来源分析

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西北内陆典型小流域溶解性有机质时空分布规律及来源分析

作者：孟永霞新疆农业大学

学位级别：硕士

溶解性有机质(DOM)在全球碳循环中发挥着极其重要的作用,与生态系统中重要环节密切相关,因其活跃的环境角色,对陆地、水生生态系统环境产生重要影响。为进一步系统地研究DOM对西北内陆流域的环境影响特性,本文以西北内陆典型小流域作为... 详细信息

溶解性有机质(DOM)在全球碳循环中发挥着极其重要的作用,与生态系统中重要环节密切相关,因其活跃的环境角色,对陆地、水生生态系统环境产生重要影响。为进一步系统地研究DOM对西北内陆流域的环境影响特性,本文以西北内陆典型小流域作为研究对象,对小流域DOM时空分布规律及来源进行分析。采用三维荧光光谱分析技术并结合平行因子分析方法(PARAFAC),探究了西北小流域水体P河及T河DOM的时空迁移转化规律,分析了 P河汇入对干流DOM荧光光谱特征的影响;研究了流域内不同土地利用、植被稀疏程度下土壤DOM的组成成分以及光谱特征变化规律,通过相关性分析,明确水体DOM与常规污染指标的相关性。结果表明:(1)对P河及T河夏秋季表层水样进行解谱发现,两条河流共识别出3种类型荧光峰,即类腐殖荧光峰(A、C峰)及类蛋白荧光峰(T峰),P河主要存在2种类型荧光组分,即类富里酸荧光组分C1及类色氨酸组分C2,而T河除组分C1和C2外,还存在类腐殖酸荧光组分C3。(2)两条河流中DOM浓度变化有显著的季节变化规律,利用荧光参数对P河及T河进行来源辨析发现,DOM来源为均为陆源与内源的共同作用。DOM荧光组分与常规理化指标相关性分析表明,荧光组分来源具有同源性,且P河DOM中类色氨酸组分与N、P元素的迁移转化密切相关,T河水体中DOM组成成分与含磷物质密切相关。(3)交汇处水体对河流DOM会产生一定影响,利用三维荧光光谱分析技术识别出干流主要存在类腐殖质荧光峰(A、C峰)及类蛋白荧光峰(T、D峰),由于水流混合作用,使交汇处水样点A、C、T峰荧光强度减弱,各荧光参数指示出干流受人为源较多,同时揭示出交汇处水流对干流DOM光谱特征及其来源产生有一定贡献,但并非主导因素。(4)不同土地类型土壤DOM中主要包含峰A及峰C,且荧光峰强度大小在不同利用类型土壤及植被疏密程度下具有一定差异性,PARAFAC识别出不同利用类型土壤中主要存在胡敏酸荧光组分C1和富里酸荧光组分C2。同时,荧光参数表明不同土地利用土壤DOM来源既有人类活动参与,又有内部微生物活动共同作用。

关键词：溶解性有机质西北内陆典型小流域三维荧光光谱平行因子