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基于旱排控盐模型的沿黄灌区不同地类间水盐运移与平衡分析

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农业机械学报 2024年

作者：闫妍史海滨苗庆丰王国帅苏永德杨舒雅内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院水利部牧区水利科学研究所

在地下水埋深较浅的干旱半干旱地区，耕荒地分布较为分散破碎，旱排控盐是减轻土壤盐渍化的重要管理手段。旱排控盐使不灌溉的盐荒地成为蒸发盐汇区域，接收邻近灌溉农田的水分和盐分。本研究以河套灌区一个典型的旱排单元（盐荒地和相... 详细信息

在地下水埋深较浅的干旱半干旱地区，耕荒地分布较为分散破碎，旱排控盐是减轻土壤盐渍化的重要管理手段。旱排控盐使不灌溉的盐荒地成为蒸发盐汇区域，接收邻近灌溉农田的水分和盐分。本研究以河套灌区一个典型的旱排单元（盐荒地和相邻的不同作物农田）为例，利用Darcy 定律计算并揭示了盐荒地与相邻农田之间的水盐分布及迁移规律。结果表明：不同农田类型腾发量（ET）存在较大差异，玉米农田平均ET 比葵花农田和盐荒地分别高23.47%和88.97%，葵花农田ET较盐荒地高53.06%；不同作物根区土壤（0～100 cm）盐分存在明显差异，葵花农田含盐量为玉米农田的2.10～2.47 倍，盐荒地平均土壤含盐量为耕地的2.81～6.95 倍。此外，在春灌和作物生长阶段，灌溉和降水使农田地下水埋深最大上升值为157cm，从而促使水盐从农田向未灌溉的盐荒地迁移，减轻了耕地根系的盐分，维持了作物生长；在春灌时期，葵花地灌溉水渗漏并快速排泄到未灌溉地类，导致水盐通量达到最大值，水分迁移量平均为0.045 cm/d，盐分迁移量为0.013mg/(d·cm2)。盐荒地作为耕地的排泄区域，具有维持水盐平衡的功能，该研究量化分析了耕荒地间水盐的迁移规律，可为干旱区水盐平衡规律提供理论依据。

关键词：水盐运移耕地盐荒地盐渍化地下水侧向流动旱排控盐模型

基于样本熵重构与RF-LSTM模型的水电机组状态趋势预测

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大电机技术 2024年第2期 74-80页

作者：姜伟卢俊泽许颜贺淮阴工学院机械与材料工程学院江苏淮安223003 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

针对水电机组运行状态预测问题,提出一种基于样本熵重构(sample entropy reconstruction, SER)与随机森林(random forest, RF)-长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)的混合预测模型。首先,利用改进自适应噪声完备集成经验模态... 详细信息

针对水电机组运行状态预测问题,提出一种基于样本熵重构(sample entropy reconstruction, SER)与随机森林(random forest, RF)-长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)的混合预测模型。首先,利用改进自适应噪声完备集成经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive white noise, ICEEMDAN)方法,将复杂非线性振摆信号分解为一组本征模态(intrinsic mode functions, IMFs)分量;其次,采用SER原理重组具有相似复杂度的IMFs,得到多个重构特征分量(reconstruction feature components, RFCs);然后,利用随机森林预测样本熵最小的RFC,利用LSTM预测剩余的RFCs;最后,叠加各RFCs预测结果,实现水电机组状态趋势的准确预测。实验结果表明,所提方法具备更优的预测性能,可为实施机组预测性维护提供可靠的数据支持。

关键词：水电机组样本熵随机森林长短期记忆网络状态趋势预测

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微灌田间管网布置优化及参数分析

农机化研究 2022年第6期44卷 25-30,52页

作者：胡宇祥彭军志殷飞李娜吉林农业科技学院机械与土木工程学院吉林吉林132101

微灌工程是推进农业节水灌溉的重要手段,合理的田间管网参数设计是水利计算中的重要环节。为此,探索了田间灌水单元小区内满足灌溉管道运行安全的田间管网优化布置方案,建立以单位面积管道投入最低为目标函数且满足管道安全运行要求的... 详细信息

微灌工程是推进农业节水灌溉的重要手段,合理的田间管网参数设计是水利计算中的重要环节。为此,探索了田间灌水单元小区内满足灌溉管道运行安全的田间管网优化布置方案,建立以单位面积管道投入最低为目标函数且满足管道安全运行要求的双向布置田间管网优化设计数学模型,并应用遗传算法对永舒榆灌区典型区域进行优化计算。与原设计相比,单位面积工程造价减少64.8%,毛管投入占小区投入70.6%。分析了毛管管径、灌水器设计流量、灌水器间距对田间管网优化结果的影响,结果表明:在灌水单元小区形状不受限制条件下,使用更小管径的毛管、更大管径的支管,相对更经济。在毛管管径一定的情况下,改变灌水器设计流量和灌水器间距对于单位面积管道投入费用影响不大;灌水器设计流量和灌水器间距共同作用下,较小的灌水器设计流量和较大的灌水器间距有利于减小单位面积管道投入费用。研究结果可为不同作物种类、种植方式、供水能力等情况下的滴灌系统设计提供管道选择依据以及管网优化布局方案,也可以为企业开发不同规格灌溉管道提供参考。

关键词：微灌田间管网部署参数优化

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混杂纤维风积沙混凝土抗冻性研究及寿命预测

排灌机械工程学报 2024年

作者：李昊周一张园郭皓隆郭汝阳韩秋硕内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古建筑职业技术学院现代服务与管理学院

为探究内蒙盐碱区建构筑物遭受冻融循环的侵蚀特点，以风积沙混凝土(ASC)作为基准组，以复掺一定比例碳酸钙晶须和聚丙烯纤维的风积沙混凝土(HF4)作为试验组，采用不同浓度的氯盐溶液作为侵蚀溶液，利用快冻法模拟野外服役环境，借助扫... 详细信息

为探究内蒙盐碱区建构筑物遭受冻融循环的侵蚀特点，以风积沙混凝土(ASC)作为基准组，以复掺一定比例碳酸钙晶须和聚丙烯纤维的风积沙混凝土(HF4)作为试验组，采用不同浓度的氯盐溶液作为侵蚀溶液，利用快冻法模拟野外服役环境，借助扫描电子显微镜(SEM)对冻融后试件的微观形貌进行观测，运用核磁共振(NMR)探究孔隙结构变化，最后采用Weibull函数建立耐久性退化模型预测试件寿命。结果表明：随着冻融循环的持续进行，混凝土表面浆体逐渐剥落，质量和相对动弹性模量损失严重，无害孔和少害孔演变为有害孔和多害孔，加速混凝土的冻胀破坏。混掺纤维有助于改善混凝土内部微观结构，显著提高ASC抗冻性。通过Weibull函数建立混凝土在冻融作用下寿命预测模型，计算得出HF4在同种环境下安全服役期较ASC最大可提高36.8%。

关键词：碳酸钙晶须聚丙烯纤维风积沙混凝土冻融循环 Weibull函数

基于软联合最大均值差异的域自适应齿轮箱故障诊断

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机械设计与制造 2023年第10期392卷 50-58,64页

作者：张彦民吉林农业科技学院机械与土木工程学院吉林吉林132101

为了解决源域和目标域之间存在联合分布差异,提出了一种基于软连接最大均值差异的域自适应齿轮箱故障诊断方法。首先提出了一种域自适应Y网模型,用于提取跨源域和目标域的域不变深度特征,解决域自适应问题。然后通过软联合最大均值差异... 详细信息

为了解决源域和目标域之间存在联合分布差异,提出了一种基于软连接最大均值差异的域自适应齿轮箱故障诊断方法。首先提出了一种域自适应Y网模型,用于提取跨源域和目标域的域不变深度特征,解决域自适应问题。然后通过软联合最大均值差异来驱动传输过程,从而模拟源域和目标域之间的分布差异。进一步引入SE-RES模块,增强了稀疏特征提取的双连接卷积流水线,并提出了一种考虑类权重偏差的软联合最大均值差异度量。最后通过两个行星齿轮箱数据集进行实验验证,结果证明提出的方法实现了不同行星齿轮箱在不同工况下的域自适应故障诊断。

关键词：行星齿轮箱域自适应软联合最大均值差异故障诊断

暗管条件下牧草种植对农牧交错区盐渍土的改土效应

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农业机械学报 2024年

作者：鄂继芳杨树青张万锋张晶郑彦胡玲玲内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古恒源水利工程有限公司内蒙古师范大学旅游学院

为探究农牧交错区暗管条件下种植耐盐牧草对改良盐渍土的效应，在河套灌区红卫试验基地开展为期2年的种植不同牧草的田间试验。试验设置暗管条件下种植苜蓿（TM）、甜高粱（TB）、苏丹草（TS）和无牧草（T），以空白地为对照（CK），共... 详细信息

为探究农牧交错区暗管条件下种植耐盐牧草对改良盐渍土的效应，在河套灌区红卫试验基地开展为期2年的种植不同牧草的田间试验。试验设置暗管条件下种植苜蓿（TM）、甜高粱（TB）、苏丹草（TS）和无牧草（T），以空白地为对照（CK），共5种处理。结果表明，2年种植苜蓿（TM处理）0 ～ 60 cm土层平均容重最小，为1.416 g/cm3，较CK下降9.4%（P 工程+生物改良盐渍土提供理论基础与技术支撑。

关键词：农牧交错区暗管牧草种植盐渍土改土效应

0Cr15Ni5Cu4Nb模具钢时效工艺研究

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热加工工艺 2022年第16期51卷 124-126页

作者：张彦民吉林农业科技学院机械与土木工程学院吉林吉林132101

采用显微组织观察、硬度测试等试验手段研究了不同温度和不同时间的时效处理对0Cr15Ni5Cu4Nb模具钢组织与硬度的影响。结果表明:经过1050℃×1 h固溶+不同温度时效保温6 h处理的0Cr15Ni5Cu4Nb钢组织主要为板条马氏体和颗粒状的富铜析出... 详细信息

采用显微组织观察、硬度测试等试验手段研究了不同温度和不同时间的时效处理对0Cr15Ni5Cu4Nb模具钢组织与硬度的影响。结果表明:经过1050℃×1 h固溶+不同温度时效保温6 h处理的0Cr15Ni5Cu4Nb钢组织主要为板条马氏体和颗粒状的富铜析出相。在320~460℃范围内,随着时效温度的升高,试验钢组织中的富铜析出相数量逐渐增加,尺寸逐渐增大。时效温度继续升高到520、580℃时,组织中马氏体发生分解。随着时效温度的升高、时效时间的增加,0Cr15Ni5Cu4Nb钢的硬度先升高后降低,经1050℃×1 h固溶+460℃×6 h时效处理的0Cr15Ni5Cu4Nb钢的硬度达到最大值43.5 HRC。

关键词： 0Cr15Ni5Cu4Nb钢时效处理组织硬度

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作物水分高光谱遥感监测研究进展

农业与技术 2024年第1期44卷 38-44页

作者：王鹏郭永刚关法春王明明西藏农牧学院水利土木工程学院西藏林芝860000 西藏土木水利电力工程技术研究中心西藏林芝860000 吉林省农业科学院农村能源与生态研究所吉林长春130000 中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130102

高光谱遥感技术通过敏感波段提取作物水分信息,能够实现作物水分的准确、快速和无损监测,并具有光谱分辨率高、波段多和图谱合一等优点,对发展现代精准农业、智慧农业具有极其重要的意义。但在光谱数据获取、预处理、特征提取和建模过程... 详细信息

高光谱遥感技术通过敏感波段提取作物水分信息,能够实现作物水分的准确、快速和无损监测,并具有光谱分辨率高、波段多和图谱合一等优点,对发展现代精准农业、智慧农业具有极其重要的意义。但在光谱数据获取、预处理、特征提取和建模过程中,都会由于环境或仪器等因素产生误差而降低模型的反演精度。为了分析高光谱遥感技术在作物水分监测的优势与潜力。本研究介绍了常见作物水分监测的几种方法,以及在水分测量的不同领域所发挥的重要作用;对高光谱遥感监测原理与方法进行阐述,并结合典型作物类型的具体应用进行叙述;探讨了高光谱遥感技术目前存在的问题,并对未来在作物水分监测研究的发展提出展望。

关键词：高光谱数据处理典型作物水分信息

锡林河流域草原生态系统地上生物量时空分布特征及其影响因子

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 604-618页

作者：刘廷玺赵心毓段利民王怡璇黎明扬李媛康内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室呼和浩特010018

为系统地量化环境因子之间的协同关系及其对生物量时空格局的调控,以锡林河流域为研究区域,测量了2020年5月—9月典型草原生态系统地上生物量以及气象因子(包括降水量和气温)、地形因子(包括高程)、土壤因子(包括土壤含水量、干密度、... 详细信息

为系统地量化环境因子之间的协同关系及其对生物量时空格局的调控,以锡林河流域为研究区域,测量了2020年5月—9月典型草原生态系统地上生物量以及气象因子(包括降水量和气温)、地形因子(包括高程)、土壤因子(包括土壤含水量、干密度、有机碳质量分数、全氮质量分数和pH)等三大类共8个环境因子,并通过地理探测器方法定量分析了地上生物量与各环境因子之间的关系。结果表明:1)时间维度上,研究区地上生物量在生长季初期稳定增长,在水热条件最好的7月,植被地上生物量增长最为迅速,在9月3日地上生物量达到峰值,此时流域上、下游地上生物量分别为209.12、147.19 g/m^(2);空间维度上,上游地上生物量显著高于下游(显著性水平p<0.05),地上生物量空间分布格局呈现从东南向西北整体减小的趋势。2)整个生长季中,气象因子(降水量和气温)是地上生物量空间格局的关键驱动因子,其对地上生物量分布格局的解释率在60.0%以上;生长季末期,除气象因子外,土壤pH也成为影响研究区地上生物量分布格局的主要驱动因子。3)生长季各阶段,各环境因子对地上生物量的交互作用均呈现出非线性增强和双因子增强关系。生长季初期,降水量和土壤干密度之间交互作用的影响力最大;生长旺期及末期,随着土壤含水量达到较高水平,土壤干密度与其他环境因子(降水量、气温、pH)的交互作用对流域植被地上生物量影响显著。

关键词：锡林河流域草原地上生物量环境因子地理探测器