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灌溉与有机肥处理对冬小麦水分利用效率的影响

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中国土壤与肥料 2024年第3期 144-152页

作者：李斌宿顺顺冯浩吴淑芳胡亚瑾王建平西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 北京良乡蓝鑫水利工程设计有限公司北京102488 延安市宝塔区果业局陕西延安716000

探究不同灌溉量和有机无机肥配施的组合处理对冬小麦生长及水分利用效率的影响,为冬小麦的科学施肥管理提供参考。以关中地区冬小麦‘小偃22’为研究对象,通过田间试验,采用等氮原则对有机肥与无机肥进行不同比例配施(F1,100%无机肥;F2,... 详细信息

探究不同灌溉量和有机无机肥配施的组合处理对冬小麦生长及水分利用效率的影响,为冬小麦的科学施肥管理提供参考。以关中地区冬小麦‘小偃22’为研究对象,通过田间试验,采用等氮原则对有机肥与无机肥进行不同比例配施(F1,100%无机肥;F2,24%有机肥+76%无机肥;F3,48%有机肥+52%无机肥),结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),共设计6个灌溉施肥组合处理(W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2和W2F3)。通过测定冬小麦的生长指标(植株株高和叶面积指数)、0~200 cm土层土壤体积含水率(以20 cm为深度间隔)和小麦的产量及构成要素(干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量和籽粒产量),分析灌水量与有机无机肥配施对冬小麦生长及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)充分灌溉(W1)条件下,F2、F3处理株高较F1处理分别提高3.4%~21.2%和0.8%~15.9%,叶面积指数提高5.7%~18.5%和16.8%~47.4%,干物质量提高12.1%~26.1%和21.1%~36.0%,穗长提高12.5%和14.5%,有效穗数提高6.6%和9.3%,千粒质量提高18.3%和24.4%,籽粒产量提高14.8%和28.6%,WUE提高14.6%和27.5%;亏缺灌溉(W2)条件下,与F1处理相比,F2、F3处理株高分别提高8.5%~16.2%和0.5%~10.6%,叶面积指数提高4.9%~20.7%和17.0%~50.0%,干物质量提高7.7%~25.7%和15.0%~34.6%,穗长提高12.3%和18.5%,有效穗数提高7.4%和18.0%,千粒质量提高15.3%和25.1%,籽粒产量提高13.1%和31.8%,WUE提高21.4%和35.2%。在相同灌溉水平下,有机无机肥配施处理可以提高土壤体积含水率。(2)W2F2处理对冬小麦株高增长最有效,灌浆期达最大值,较W1F1处理增长10.4%;W2F3处理对冬小麦叶面积指数、干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量影响最大,成熟期较W1F1处理分别提高23.6%、39.0%、20.3%、18.4%和33.1%。(3)W2F3处理对冬小麦籽粒产量和WUE的影响最为显著,W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理籽粒产量分别提高了35.5%、18.0%、5.3%、31.8%和16.6%;W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理WUE分别提高了52.6%、33.2%、19.7%、35.2%和21.4%。亏缺灌溉与48%有机肥+52%无机肥组合处理的冬小麦籽粒产量和WUE最高,该灌溉施肥管理方案为关中平原及环境相似地区冬小麦的科学施肥管理提供了科学依据。

关键词：亏缺灌溉有机无机肥配施冬小麦产量水分利用效率

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基于Meta分析灌溉对中国北方地区花生产量和水分利用效率的影响

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节水灌溉 2024年第4期 97-104页

作者：薛德鹏杨路华申孝军巫奎君天津农学院水利工程学院天津300392 天津农学院-中国农业大学智慧水利研究中心天津300392

探究灌溉对我国北方地区花生产量和水分利用效率(WUE)的影响及不同灌溉模式下花生产量和WUE变化的差异,可为北方地区花生高效灌溉提供理论依据和数据支撑。通过收集北方地区近40年的花生田间灌溉试验数据,依据灌溉方式、灌溉定额、灌溉... 详细信息

探究灌溉对我国北方地区花生产量和水分利用效率(WUE)的影响及不同灌溉模式下花生产量和WUE变化的差异,可为北方地区花生高效灌溉提供理论依据和数据支撑。通过收集北方地区近40年的花生田间灌溉试验数据,依据灌溉方式、灌溉定额、灌溉次数和灌溉阶段进行分组,以不灌溉作对照,利用Meta-analysis定量分析灌溉对花生产量和WUE的综合效应及其影响因素。结果表明:在北方地区,相比不灌溉,花生灌溉后产量和WUE可分别提高16.86%和2.62%(P区灌溉对花生产量和WUE的提升幅度高于东北地区。当采取畦灌、灌溉定额>90 mm、灌水次数≥4次或全生育期灌溉的措施时,花生的增产率更高,分别为20.42%、29.87%、25.89%和29.84%(P区,灌溉定额是影响灌溉对花生产量和WUE效应的最重要因素,其次为灌溉阶段。因此,建议北方花生种植区灌溉定额不超过150 mm,其中,东北地区适宜灌溉定额为30~60 mm,华北地区适宜灌溉定额为90~150 mm。采取滴灌方式进行灌溉、全生育期灌水2~3次或以花针期和结荚期灌溉为主,苗期为辅,更利于花生增产和WUE提升的协同,进而实现我国北方地区花生的高效灌溉。

关键词：北方地区花生灌溉产量水分利用效率 Meta分析

中国岩石力学与工程学会:为青年人才建功立业“蓄力赋能”

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学会 2024年第2期 22-25页

作者：牛晶蕊韩晓红冯婷中国岩石力学与工程学会北京100083

学会名片中国岩石力学与工程学会成立于1985年,是服务于全国岩石力学与岩土工程领域科技工作者的学术性群众团体。它跨行业、跨部门、跨学科,涵盖了水利水电、煤炭石油、地质矿山、交通运输、地灾防控、环境保护、国防工程等行业,在国... 详细信息

学会名片中国岩石力学与工程学会成立于1985年,是服务于全国岩石力学与岩土工程领域科技工作者的学术性群众团体。它跨行业、跨部门、跨学科,涵盖了水利水电、煤炭石油、地质矿山、交通运输、地灾防控、环境保护、国防工程等行业,在国内外具有广泛的影响力。学会现有分支机构53个、团体会员单位83个、个人会员11.6万多人,联系地方学会21个。学会始终坚持党建统领,团结凝聚广大岩石力学科技工作者践行初心使命,服务科技创新,在学术交流、人才培养、科技奖励、科学普及、标准制定等方面都开展了卓有成效的工作。

关键词：团体会员科技工作者群众团体科技奖励岩石力学国防工程交通运输科学普及

2020年鄱阳湖单退圩分洪效果及其方案优选

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湖泊科学 2024年第6期36卷 1888-1899页

作者：温天福雷声牛娇贾磊袁晓峰王志超张磊熊斌张阳江西省水利科学院南昌330029 水旱灾害防御江西省重点实验室南昌330029 江西省建洪水利咨询有限公司南昌330029 水利部长江中下游河湖治理与防洪重点实验室武汉430010 南昌工程学院水利工程学院南昌330031 江西省水文监测中心南昌330002

单退圩是鄱阳湖防洪体系的重要组成部分,能否将其科学运用直接影响着湖滨地区的防洪安全与蓄滞洪区的运行管理。2020年鄱阳湖单退圩首次全面启用,本文结合实际情况系统模拟了圩堤分洪过程并分析分洪效果,进一步运用模糊优选方法从降低... 详细信息

单退圩是鄱阳湖防洪体系的重要组成部分,能否将其科学运用直接影响着湖滨地区的防洪安全与蓄滞洪区的运行管理。2020年鄱阳湖单退圩首次全面启用,本文结合实际情况系统模拟了圩堤分洪过程并分析分洪效果,进一步运用模糊优选方法从降低水位、启用频率和年均损失等方面筛选启用方案,最后讨论单退圩体制机制及运行管理存在的问题。结果表明,2020年鄱阳湖单退圩累积分洪量为24.7亿m^(3),24 h降低水位最大达0.236 m,分洪时段集中在7月8日至17日,启用分洪48 h圩堤总分洪量占总分洪容量的40.3%,圩堤分洪效率有待进一步提高。单退圩启用与洪水过程存在一定关系,根据保护面积设置圩堤启用方案,湖口水位21.50 m(保护面积万亩以下,1万亩=6.67 km^(2))和21.68 m(保护面积万亩以上)为优选方案对应的水位,相应地分洪48 h最大降低水位、启用频率和年均损失分别为0.621 m、9.80%和2.516亿元。单退圩相关法律法规不完善,管理体制机制不健全直接影响圩堤分洪能力,地方发展导致分洪容量减少约2.0亿m^(3),且大部分圩堤分洪设施不能满足分洪效率要求。为了提升鄱阳湖单退圩的分洪能力,有效发挥其分洪缓冲作用,建议根据实际情况统一调整圩堤系统的分洪布局,同时建立协同运行调度决策机制,以应对未来鄱阳湖可能遭受的超标准洪水。

关键词：单退圩分洪过程降低水位方案优选鄱阳湖

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基于人工神经网络的梯形闸门流量计算模型

长江科学院院报 2024年第9期41卷 86-92页

作者：孟万尚赵帅杰李琳新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052

对新型平板闸门——梯形闸门自由出流和淹没出流的过闸流量进行计算。基于反向传播(BP)神经网络和径向基函数(RBF)神经网络建立了多变量、多组合单输出的流量计算模型,模型输入变量为边坡系数、闸门开度、闸前总水头、水力半径、闸后收... 详细信息

对新型平板闸门——梯形闸门自由出流和淹没出流的过闸流量进行计算。基于反向传播(BP)神经网络和径向基函数(RBF)神经网络建立了多变量、多组合单输出的流量计算模型,模型输入变量为边坡系数、闸门开度、闸前总水头、水力半径、闸后收缩水深、下游渠道水深,输出变量为实测流量,利用试验实测数据集对模型进行训练和检验,充分验证后发现2种人工神经网络模型的预测效果良好。人工神经网络模型在梯形闸门自由出流和淹没出流的流量计算上适应性好、预测精度高,对灌区各级渠系上设置的梯形闸门过闸流量可以进行精确预测,实现精准控流。

关键词：梯形闸门自由出流淹没出流 BP神经网络 RBF神经网络流量预测

秸秆覆盖对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响

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河南农业科学 2024年第1期53卷 87-95页

作者：孔凡丹周利军郑美玉张作合杨则已吴娟绥化学院农业与水利工程学院黑龙江绥化152061 东北农业大学水利与土木工程学院黑龙江哈尔滨150030

为了探究秸秆覆盖量对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响,以垦丰16为试验材料,分别设置无秸秆覆盖(CK)、0.5 kg/m2秸秆还田覆盖(T1)、1.0 kg/m^(2)秸秆还田覆盖(T2)、1.5 kg/m^(2)秸秆还田覆盖(T3)4种处理,测定大豆生育期内... 详细信息

为了探究秸秆覆盖量对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响,以垦丰16为试验材料,分别设置无秸秆覆盖(CK)、0.5 kg/m2秸秆还田覆盖(T1)、1.0 kg/m^(2)秸秆还田覆盖(T2)、1.5 kg/m^(2)秸秆还田覆盖(T3)4种处理,测定大豆生育期内耕作层土壤细菌、真菌、放线菌数量以及脲酶、过氧化氢酶活性和大豆产量,对比分析不同秸秆覆盖量对土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响。结果表明,大豆全生育期内土壤细菌数量呈先升高后降低的趋势,其中T2处理细菌总数量最大,分别较T1、T3、CK处理提高33.08%、9.30%、65.38%;真菌数量呈先升高后降低、再升高再降低的趋势,其中T2处理真菌总数量最大;放线菌数量整体上呈先升高后降低的趋势,随着秸秆覆盖量的增加而增加。各处理脲酶活性表现为T1>T2>T3>CK,且秸秆覆盖处理分别较CK处理提高32.64%、29.42%、18.23%;过氧化氢酶活性表现为T2>T3>T1>CK,不同处理酶活性均在开花期达到最高。秸秆覆盖处理大豆产量显著高于CK,秸秆覆盖量对大豆产量的影响并未随着秸秆覆盖量的增加而持续增加,T2处理产量最高。大豆产量与脲酶活性、细菌数量呈极显著正相关关系,与真菌数量呈显著正相关关系;过氧化氢酶活性与脲酶活性、真菌数量呈显著正相关关系。综上,1.0 kg/m2秸秆覆盖是黑土区最优秸秆覆盖量。

关键词：大豆秸秆覆盖黑土区微生物量酶活性产量

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人工神经网络在塔里木河中游流量预测中的应用

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水文 2024年

作者：刘淇张小莹李琳孟万尚谭义海新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室

塔里木河中游河道岔道多、河水漫溢严重，为应对水文测站稀少且相距较远所引起的流量数据不足的问题，分别在定床与动床工况下提出了基于BP及RBF两种人工神经网络的塔里木河中游流量预测模型。结果表明：在定床工况下，两种预测模型均... 详细信息

塔里木河中游河道岔道多、河水漫溢严重，为应对水文测站稀少且相距较远所引起的流量数据不足的问题，分别在定床与动床工况下提出了基于BP及RBF两种人工神经网络的塔里木河中游流量预测模型。结果表明：在定床工况下，两种预测模型均表现出较好的适应性，其中四变量（水深、水面宽、平均流速、水力半径）的预测模型准确性最高，模型准确度随着变量数量减少而下降；在动床工况下，BP预测模型准确性高于RBF模型；使用三变量及四变量训练的BP模型均能较好的预测流量，但三变量（水深、水面宽、平均流速）的数据获取更为便捷，方便使用。本研究可为塔里木河中游流量预测提供新思路，对河流管理、防洪减灾以及水资源合理配置具有实际意义。

关键词：塔里木河神经网络流量 BP预测模型 RBF预测模型

“⊥”型引水廊道新结构在底栏栅式渠首上的应用

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人民长江 2024年

作者：张力文李晓庆王豪杰新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室

底栏栅式渠首是新疆粗颗粒山溪性河流引水防沙枢纽的首选类型。但实践运用表明：当引水量超过30m3/s时，渠首冲沙有利、工程紧凑的平面布置优势逐渐丧失，后期运行管理效益大打折扣。据此在保留原有布置优势情况下，以扩大底栏栅引水流... 详细信息

底栏栅式渠首是新疆粗颗粒山溪性河流引水防沙枢纽的首选类型。但实践运用表明：当引水量超过30m3/s时，渠首冲沙有利、工程紧凑的平面布置优势逐渐丧失，后期运行管理效益大打折扣。据此在保留原有布置优势情况下，以扩大底栏栅引水流量为目标，提出了“⊥”型廊道新结构及优化布置方案，新结构在原垂直水流方向“─”型廊道结构基础上增设了顺水流方向“|”型廊道，根据流量的大小可布置双排甚至多排“|”型廊道，并结合底栏栅水流动力方程及取水流量计算方法得到了“⊥”型廊道取水流量的计算方法。新结构以新疆头屯河渠首为例，在保持原平面布置不变的情况下，引入“⊥”型廊道，其引水量可达48.96m3/s，提升了39.89%，工程造价降低了63.46%。“⊥”型廊道新结构及布置方案突破了传统底栏栅式渠首设计引水流量相对较小的限制，拓宽了底栏栅式渠首的适用范围，提高了经济效益，可为此类工程提供新的工程方案。

关键词：底栏栅式渠首 “⊥”型引水廊道引水防沙水力计算结构优化

融合注意力机制的CNN-LSTM模型预测蒸发皿蒸发量

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人民长江 2024年

作者：李少恒严新军韩克武王旭杨怡民新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室

蒸发量数据对于理解水循环机制、水资源规划和农业灌溉管理等领域至关重要。本研究基于吐鲁番地区近50年的逐日气象数据，将按各气象因素重要性进行分组，提出了一种混合模型，结合了卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）... 详细信息

蒸发量数据对于理解水循环机制、水资源规划和农业灌溉管理等领域至关重要。本研究基于吐鲁番地区近50年的逐日气象数据，将按各气象因素重要性进行分组，提出了一种混合模型，结合了卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）在蒸发预测中的各自优势，并融入了注意力机制，以增强模型对关键气象因素的识别和处理能力，从而提升预测精度。研究表明，无论是单一模型还是组合模型，预测精度随输入气象因素增多而提升；组合模型在预测蒸发量方面显著优于传统单一模型，决定系数达到了0.96，相较于传统单一模型提高了4.9%和5.8%。研究成果不仅提升了模型的预测精度，同时为水资源管理提供了创新的数据驱动解决方案。

关键词：蒸发皿蒸发量卷积神经网络长短期记忆网络注意力机制斯皮尔曼相关系数