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干湿交替-弯曲荷载耦合作用下混凝土的反渗防腐探究

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混凝土 2025年第1期 7-14页

作者：丁建昭肖良梅国雄何思宏李子亨浙江大学海洋结构物与船舶工程研究所浙江杭州310058 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

海洋混凝土耐久性问题是海洋强国战略的重要课题,其中氯离子侵蚀内部钢筋是混凝土腐蚀的主要原因之一。氯离子通过扩散、对流、毛细等多种传输方式进入混凝土,当自由氯离子达到临界值后,将破坏内部钢筋钝化膜并产生腐蚀产物,从而损害混... 详细信息

海洋混凝土耐久性问题是海洋强国战略的重要课题,其中氯离子侵蚀内部钢筋是混凝土腐蚀的主要原因之一。氯离子通过扩散、对流、毛细等多种传输方式进入混凝土,当自由氯离子达到临界值后,将破坏内部钢筋钝化膜并产生腐蚀产物,从而损害混凝土结构。混凝土在海洋干湿交替区中受腐蚀最严重。在带弯曲荷载的混凝土试件中进行干湿交替试验,并采用反向水压提高混凝土的内部饱和度。结果显示,反向水压可以有效地抑制氯离子地运移和扩散,从而提高混凝土的防腐蚀性。

关键词：混凝土氯离子腐蚀弯曲荷载干湿交替反向水压

洱海流域关键生育期干湿交替对水稻产量和氮磷流失特征的影响

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中国土壤与肥料 2025年第1期 194-201页

作者：涂国青吴加香徐玖亮云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650500 云南云天化股份有限公司云南昆明650500 中国农业大学资源与环境学院北京100080

阐明关键生育期不同水分管理模式对水稻产量和氮、磷流失的影响。以云粳37为研究对象,在云南省大理市湾桥镇和乐村开展田间试验。在水稻生育期内进行不同灌溉处理:常规灌溉(CI)、轻度干湿交替(AWD)、重干湿交替Ⅰ(WSDⅠ)和重干湿交替Ⅱ(... 详细信息

阐明关键生育期不同水分管理模式对水稻产量和氮、磷流失的影响。以云粳37为研究对象,在云南省大理市湾桥镇和乐村开展田间试验。在水稻生育期内进行不同灌溉处理:常规灌溉(CI)、轻度干湿交替(AWD)、重干湿交替Ⅰ(WSDⅠ)和重干湿交替Ⅱ(WSDⅡ),分析不同水分管理模式对水稻产量变化和氮、磷流失特征的影响。结果表明,与CI处理相比,AWD、WSDⅠ、WSDⅡ水稻有效分蘖数依次提高31.8%、14.8%、1.1%;AWD处理增产6.9%,达10.8 t·hm^(-2),CI处理与WSDⅠ、WSDⅡ处理间产量无显著性差异。较CI处理,3个干湿交替处理显著降低全氮(TN)、全磷(TP)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)的径流和下渗损失量,而且WSDⅠ处理TN、TP、NH_(4)^(+)-N、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)汇入洱海的污染最低。与CI处理相比,AWD、WSDⅠ和WSDⅡ处理的灌水量显著减少49.9%~54.0%(P干湿交替处理较CI处理排水量增加了177.3%~256.1%。AWD处理TN、TP、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N流失依次降低31.5%、64.1%、70.0%、47.8%;WSDⅠ处理依次降低39.9%、73.4%、74.0%、50.6%;WSDⅡ处理TP、NH_(4)^(+)-N流失依次降低75.0%、74.0%;TN、NO_(3)^(-)-N流失依次增加3.9%、11.1%。对于地下水丰富的湖泊流域在拔节孕穗期重干湿交替后正常复水能维持水稻产量和降低氮、磷污染负荷,以上研究旨在为相似湖泊流域的稻作区发展提供参考。

关键词：水稻干湿交替产量氮、磷流失特征

洱海流域干湿交替灌溉对水稻生长及产质量的影响

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江西农业学报 2025年第3期37卷 15-23页

作者：涂国青赵正雄吴加香张一晨徐玖亮云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650500 洱海流域农业绿色发展研究院云南大理671000 云南农业大学资源与环境学院云南昆明650500 云南云天化股份有限公司研发中心云南昆明650500 中国农业大学资源与环境学院北京100080

以云粳37为研究对象,设置了常规灌溉(CI)、轻度干湿交替(AWD)、重干湿交替Ⅰ(WSD-Ⅰ)和重干湿交替Ⅱ(WSD-Ⅱ)4种灌溉模式,分析了不同灌溉模式对水稻的生长及其产质量的影响。结果表明:与CI处理相比,AWD处理的产量提高了6.9%,而WSD-Ⅰ、W... 详细信息

以云粳37为研究对象,设置了常规灌溉(CI)、轻度干湿交替(AWD)、重干湿交替Ⅰ(WSD-Ⅰ)和重干湿交替Ⅱ(WSD-Ⅱ)4种灌溉模式,分析了不同灌溉模式对水稻的生长及其产质量的影响。结果表明:与CI处理相比,AWD处理的产量提高了6.9%,而WSD-Ⅰ、WSD-Ⅱ处理分别减少了1.0%、4.0%;AWD处理的直链淀粉含量下降了0.25个百分点,WSD-Ⅰ、WSD-Ⅱ处理均提高了0.60个百分点;AWD、WSD-Ⅰ、WSD-Ⅱ处理的稻米Cd含量分别降低了2.70%、5.41%、5.41%,并提高了稻米Ca、Se、K含量;与CI处理相比,干湿交替处理的土壤温度提高了1~2℃,且AWD、WSD-Ⅰ、WSD-Ⅱ处理根系的表面积、体积均显著提高;AWD处理的氮平衡、叶绿素、花青素指数均较CI处理提高;CI处理的总干物质重较AWD处理下降了18.03%。综上,干湿交替灌溉模式能够有效促进洱海地区水稻的生长,并提高水稻的产质量。

关键词：水稻干湿交替洱海流域生长性状产量品质

干湿交替灌溉模式在湖南稻区适用性及其甲烷减排潜力评估

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农业工程学报 2022年第S01期38卷 232-239页

作者：张志伟秦晓波樊建凌魏显虎万运帆王金明廖育林鲁艳红中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/中国农业科学院农业农村碳达峰碳中和研究中心/农业农村部农业环境重点实验室北京100081 南京信息工程大学环境科学与工程学院南京210044 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 湖南省土壤肥料研究所长沙410125

减排技术适用性评估的缺失,限制了区域水稻生产精准减碳政策的制定和中国双碳战略相关体系的完善。该研究通过对湖南水稻生产现状分析和干湿交替灌溉甲烷(CH4)减排技术区域适用性评估,力求为湖南水稻主产区提供精准的丰产减排水分管理... 详细信息

减排技术适用性评估的缺失,限制了区域水稻生产精准减碳政策的制定和中国双碳战略相关体系的完善。该研究通过对湖南水稻生产现状分析和干湿交替灌溉甲烷(CH4)减排技术区域适用性评估,力求为湖南水稻主产区提供精准的丰产减排水分管理措施。收集2016-2019年湖南水稻生产数据及各地市多年(1960-2017年)气象数据,利用基于稻田水分平衡模型的干湿交替灌溉技术适用性评估方法并结合地理信息系统工具,评估了该方法在湖南稻区的适用性及其加权CH4减排潜力。结果表明:2016—2019年湖南水稻播种面积略有下降,其中早、晚稻播种面积且单季稻播种面积逐年增加;而水稻单产稳步增加,单季稻4 a内年均单产为7259 kg/hm^(2),比双季早、晚稻分别高21.68%、13.19%。在湖南省地市和县区两级层面上,干湿交替灌溉适用性均具有显著的时间和空间差异,市、县两级层面上,相比早稻和中稻,晚稻更适宜实施干湿交替灌溉。针对水稻生育期,早稻季生长后期干湿交替灌溉适宜性较高,单季稻生长中、后期适宜性更好,而晚稻除分蘖期,其余生育期均适合执行干湿交替灌溉技术。干湿交替灌溉技术在湖南稻区有较大的减排潜力(51.16%),考虑适用性情景的干湿交替灌溉(Alternate Wetting and Drying,AWD)加权减排量达49.36万t,占全国稻田CH4排放的5.54%。在确保稻谷供应的基础上,因时因地制宜的实施动态的干湿交替灌溉精准调控技术,是湖南水稻生产低碳转型高质量发展的关键举措。

关键词：稻田甲烷减排技术和潜力干湿交替适用性评估

干湿交替下开裂混凝土中水分传输的细观数值分析

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水利学报 2016年第8期47卷 986-995页

作者：王立成鲍玖文大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

对于海洋浪溅区或潮汐区的混凝土结构,水分主要以气相和液相两种形式存在于混凝土内部孔隙结构中。基于混凝土毛细吸水的非饱和流体理论,建立了干湿交替下开裂混凝土中水分传输的一维非线性方程。考虑水分在干燥与湿润阶段传输的滞后性... 详细信息

对于海洋浪溅区或潮汐区的混凝土结构,水分主要以气相和液相两种形式存在于混凝土内部孔隙结构中。基于混凝土毛细吸水的非饱和流体理论,建立了干湿交替下开裂混凝土中水分传输的一维非线性方程。考虑水分在干燥与湿润阶段传输的滞后性,分别建立了干燥和湿润两阶段单条裂缝处水分的传输速度模型。在细观层次上,将混凝土看作由粗骨料、砂浆、界面过渡区（ITZ）以及裂缝所构成的四相复合材料,利用含单条裂缝的二维格构网络模型,开展了干湿交替下开裂混凝土中水分传输的细观数值仿真分析。通过与已有文献中的试验数据对比,验证了所建立的干湿交替下开裂混凝土中水分传输模型的正确性。利用以上数值模型,进而分析了干湿循环机制（干湿循环时间比、循环次数）以及裂缝宽度对水分分布的影响规律。结果表明：对于给定裂缝宽度,干湿循环时间比和循环次数决定着裂缝处和垂直裂缝方向的水分含量分布;当裂缝宽度介于0.05-0.3 mm时,裂缝处和垂直裂缝方向的水分含量随着裂缝宽度的增大而减少。

关键词：干湿交替开裂混凝土水分细观格构模型裂缝宽度

干湿交替下表层混凝土中水分传输:理论、试验和模拟

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硅酸盐学报 2010年第7期38卷 1151-1159页

作者：李春秋李克非清华大学土木工程系北京100084

对干湿交替下混凝土表层内水分传输过程进行了理论和试验研究。针对混凝土多孔材料内部水分传输的主要机理,分析了材料在干燥和湿润过程中宏观传输速率差异的基本原因。在此基础上,提出用扩散方程的形式描述干湿交替下混凝土内水分传输... 详细信息

对干湿交替下混凝土表层内水分传输过程进行了理论和试验研究。针对混凝土多孔材料内部水分传输的主要机理,分析了材料在干燥和湿润过程中宏观传输速率差异的基本原因。在此基础上,提出用扩散方程的形式描述干湿交替下混凝土内水分传输的总效果,并对干燥、湿润过程采用不同的扩散系数,建立了相应的数学计算模型。对混凝土干燥和湿润过程进行了试验研究,得到了混凝土材料等温吸附曲线、干燥过程和吸水过程曲线等水分传输的基本参数,测量了干湿交替下混凝土内部相对湿度的变化。用建立的干湿交替模型和测量的材料水分传输基本参数计算了试验中混凝土内部湿度变化,并与实测值进行了比较,实测值和计算值基本吻合,证明了该模型用于分析干湿交替下混凝土表层内水分传输过程的合理性。

关键词：干湿交替混凝土水分传输相对湿度孔隙结构

干湿交替对长江荆江段典型断面岸滩土体力学性能的影响

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农业工程学报 2019年第2期35卷 144-152页

作者：王军宗全利岳红艳刘昭希长江科学院河流研究所武汉430010 青岛农业大学资源与环境学院青岛266109 石河子大学水利建筑工程学院石河子832000

河道水位水文年内的动态变化使得河岸土体处于干湿交替的状态。为研究干湿交替对粘性岸滩土体力学性能及河岸稳定性的影响,以长江荆江段8个典型崩岸断面岸滩的粘性土体为研究对象。采用历史资料分析、实地勘察取样、室内土工试验、BSTE... 详细信息

河道水位水文年内的动态变化使得河岸土体处于干湿交替的状态。为研究干湿交替对粘性岸滩土体力学性能及河岸稳定性的影响,以长江荆江段8个典型崩岸断面岸滩的粘性土体为研究对象。采用历史资料分析、实地勘察取样、室内土工试验、BSTEM模型模拟相结合的方法,分析了上、下荆江河岸土体组成及力学特性,并且定量研究了干湿交替条件下粘性岸滩土体力学性能的变化;运用BSTEM模型对荆61和北门口断面在2013水文年内的崩岸过程进行了模拟,并分析了干、湿条件下土体抗剪强度指标对河岸稳定性的影响。结果表明:随着土体含水率的增加,粘聚力先增大后减小,而内摩擦角呈指数关系减小,并得出含水率与粘聚力和内摩擦角的定量关系式;2个断面计算崩塌宽度与实际一致,误差分别为1.69%和3.74%;干湿交替情况下安全系数值主要受土体粘聚力值的影响,并分别得到了2个典型断面粘聚力和内摩擦角与安全系数的一元线性关系。这样已知河岸土体含水率时,就可以通过关系式计算得出土体的粘聚力和内摩擦角,从而得出安全系数,判断河岸稳定性。

关键词：土壤力学性能干湿交替粘性岸滩 BSTEM模型荆江

干湿交替灌溉下水氮耦合对沸石处理稻田产量和水氮利用的影响

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农业工程学报 2016年第22期32卷 154-162页

作者：陈涛涛孙德环张旭东吴奇郑俊林迟道才沈阳农业大学水利学院沈阳110866 东港市灌溉新技术试验站东港118300

为了明确斜发沸石在干湿交替稻田中的应用潜力,运用离心机法测定不同斜发沸石处理下稻田土壤水分特征曲线,分析了斜发沸石对土壤持水性能的影响;运用自动遮雨棚蒸渗仪进行了灌溉-施氮-沸石的综合水稻栽培试验,明确了斜发沸石和氮肥对干... 详细信息

为了明确斜发沸石在干湿交替稻田中的应用潜力,运用离心机法测定不同斜发沸石处理下稻田土壤水分特征曲线,分析了斜发沸石对土壤持水性能的影响;运用自动遮雨棚蒸渗仪进行了灌溉-施氮-沸石的综合水稻栽培试验,明确了斜发沸石和氮肥对干湿交替稻田阳离子交换量、产量、水氮利用率及稻米蛋白质含量的影响及机理。结果表明：稻田土壤基质势在-35～0 k Pa范围内,增施斜发沸石可明显提高土壤持水性能,改善土壤水分状况,在持续淹灌和干湿交替灌溉条件下均能提高水分生产率,且后者更为明显;增施斜发沸石可增强土壤阳离子交换量,从而提高保肥能力和氮肥利用率,尤其是10～15 t/hm2的斜发沸石同105 kg/hm2的氮肥混施可显著提高氮肥农艺利用率和稻米蛋白质含量;增施斜发沸石可增产4.7%～16.8%,且可优化水肥耦合,避免在高氮水平下干湿交替灌溉增产效果低于持续淹灌的现象。与常规施氮的淹灌稻田相比,干湿交替灌溉稻田施用10 t/hm2斜发沸石和105 kg/hm2的氮肥,可减少27.8%的耗水量和33.3%的施氮量,增产10.6%,进而显著提高氮肥利用效率（89.2%）和水分生产率（52.5%）,且这些正效应至少可持续2年。

关键词：沸石氮灌溉水稻干湿交替水分生产率阳离子交换量土壤持水率

干湿交替下干热河谷冲沟不同土层的抗侵蚀性研究

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农业机械学报 2016年第12期47卷 152-159,212页

作者：张素熊东红张宝军杨丹校亮方海东中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 云南省农业科学院热区生态农业研究所元谋651300

为研究"旱季高温干燥、雨季降水集中且多暴雨"的干湿交替作用对冲沟形成过程的影响,选择干热河谷区典型发育的土层剖面(由上至下依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ层),采用干湿交替原位试验,选取土体抗剪强度、抗冲系数以及崩解性指标,分析... 详细信息

为研究"旱季高温干燥、雨季降水集中且多暴雨"的干湿交替作用对冲沟形成过程的影响,选择干热河谷区典型发育的土层剖面(由上至下依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ层),采用干湿交替原位试验,选取土体抗剪强度、抗冲系数以及崩解性指标,分析不同土层抗侵蚀的特性及差异。研究结果表明:各土层抗剪强度差异明显,其中Ⅳ层和Ⅴ层抗剪强度较大;内摩擦角随干湿交替次数增多呈波动不定趋势而粘聚力则呈显著负相关关系;各土层抗冲性差异明显,其中Ⅲ层和Ⅵ层抗冲性较小;抗冲性随干湿交替次数增多而增大、剥蚀率则随干湿交替次数增多呈波动减小趋势;各土层平均崩解速度与干湿交替次数呈显著线性相关,Ⅲ层和Ⅵ层较大、Ⅳ层和Ⅴ层较小、Ⅰ层和Ⅱ层介于二者之间。各土层具有"软硬岩层相间"的发育特征,其抗蚀性在垂直方向大致呈现"减小—增大—减小"的趋势,该研究从土壤侵蚀的角度在一定程度上揭示了冲沟发展过程。

关键词：干湿交替不同土层土体抗蚀性干热河谷冲沟