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膨润土组合试样的热传导和水分迁移规律试验研究

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岩土工程学报 2024年第S2期 161-165页

作者：杨高升白冰陈文轩毛海涛刘中华兰晓玲山西农业大学城乡建设学院北京交通大学土木建筑工程学院

缓冲材料砌块接缝作为高放废物处置库工程屏障系统中潜在的薄弱部位必须被深入研究。为此，利用研制的试验装置测定了进水前与进水后两种情况下高庙子（GMZ）膨润土组合试样不同位置处的温度和体积含水量随时间的演化规律，并根据试验... 详细信息

缓冲材料砌块接缝作为高放废物处置库工程屏障系统中潜在的薄弱部位必须被深入研究。为此，利用研制的试验装置测定了进水前与进水后两种情况下高庙子（GMZ）膨润土组合试样不同位置处的温度和体积含水量随时间的演化规律，并根据试验结果得到了组合试样接缝愈合后的热传导系数和水力传导系数。试验结果表明膨润土组合试样内部温度的变化主要受温度边界的影响，而其内部水分的变化对其影响较小。在短时间内，加载水力边界条件仅使得靠近水力边界处的土体的体积含水量大幅度增加，而对其它位置影响较小。由于受到温度边界的影响，靠近温度边界位置处的土体的体积含水量随时间逐渐降低。愈合后接缝位置的导热性能和渗透性能够满足高放废物处置库工程屏障的要求。

关键词： GMZ膨润土组合试样接缝热传导系数水力传导系数

双排高立式尼龙网阻沙障与草方格固沙障的优化配置及防沙效益

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水土保持学报 2024年第1期38卷 368-377页

作者：王茂林宋玲刘杰王云飞井文云石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003 新疆交通规划勘察设计研究院有限公司乌鲁木齐830000 中交三公局第三公路工程有限公司武汉430056

[目的]针对双排高立式尼龙网阻沙障与草方格固沙障联合应用,开展风洞试验研究,以优化联合沙障中尼龙网阻沙障孔隙度配置及探究各孔隙度下联合沙障的防沙效益。[方法]基于风洞模拟试验数据,开展不同孔隙度(40%,45%,55%)联合沙障,在不同... 详细信息

[目的]针对双排高立式尼龙网阻沙障与草方格固沙障联合应用,开展风洞试验研究,以优化联合沙障中尼龙网阻沙障孔隙度配置及探究各孔隙度下联合沙障的防沙效益。[方法]基于风洞模拟试验数据,开展不同孔隙度(40%,45%,55%)联合沙障,在不同风速下的风速流场、空气动力学粗糙度、摩阻风速、输沙率随高度和阻沙率方面的变化特征研究。[结果](1)相同风速下尼龙网阻沙障孔隙度40%时,联合沙障弱风区面积最大;(2)随着尼龙网阻沙障孔隙度的增大,空气动力学粗糙度和摩阻风速减小,相同风速和相同位置时,40%孔隙度下联合沙障空气动力学粗糙度和摩阻风速值最大;(3)风速增加地表输沙率也增加,联合沙障内部与背风侧输沙率随高度增加呈指数型递减,输沙主要集中在0~12 cm高度内;(4)风速大小与沙障阻沙率呈现负相关变化;阻沙率与孔隙度之间也呈负相关关系,孔隙度为40%的联合沙障具有较高阻沙率;双排高立式尼龙网阻沙措施与草方格固沙措施联合之间还存在阻沙率叠加。[结论]40%孔隙度的双排高立式尼龙网和草方格的阻固联合可以实现较优的配置与防沙效益。

关键词：流场结构孔隙度空气动力学粗糙度摩阻风速输沙率阻沙率

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基于农业灌溉模式优化的白杨河流域用水结构预测分析

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水电能源科学 2024年第3期42卷 49-53页

作者：唐宇鹏雷雨王振华宋利兵刘健郝天鹏张维克石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003 现代节水灌溉兵团重点实验室新疆石河子832003 兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心新疆石河子832000 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 新疆维吾尔自治区水利厅新疆乌鲁木齐830000 新疆白杨河流域管理局新疆乌鲁木齐830000

为明确新疆白杨河流域用水结构发展方向,依据2020年白杨河流域用水数据,针对流域农业灌溉用水量极高问题,通过优化不同灌溉模式,得到优化后的农业灌溉用水量,同时依据新疆近16年各类型用水量变化趋势,预测规划年其他用水类型的发展趋势... 详细信息

为明确新疆白杨河流域用水结构发展方向,依据2020年白杨河流域用水数据,针对流域农业灌溉用水量极高问题,通过优化不同灌溉模式,得到优化后的农业灌溉用水量,同时依据新疆近16年各类型用水量变化趋势,预测规划年其他用水类型的发展趋势,并运用洛伦茨曲线、基尼系数、信息熵和均衡度分析白杨河流域用水结构变化。结果表明,2030年总用水量为3.11×108m3,较2020年减少34.22%,其中农业灌溉用水量从分区到流域均表现为随时间下降趋势,2030年减少42.11%;城乡生活用水量和生态环境用水量均表现为上升趋势,2030年增加0.65%;工业用水量和畜牧渔业用水量均表现为下降趋势,2030年减少12.69%;两年相比,农业、城乡生活、工业和畜牧渔业用水在流域空间分布上变化增大,除畜牧渔业用水,其他类型用水均处于“绝对平均”状态,而生态环境用水在流域空间分布上的变化减小,如2030年农业、城乡生活、工业、畜牧渔业和生态环境用水的基尼系数相较于2020年的变化分别为0.0193、0.0512、0.0514、0.0510、-0.0513;2030年用水结构的信息熵和均衡度均高于2020年,用水结构演变趋于合理且逐渐稳定,即白杨河流域用水结构正在朝着均衡、稳定的方向发展,但仍需进一步优化水资源配置。

关键词：白杨河流域用水结构信息熵洛伦茨曲线基尼系数

水气互作对膜下滴灌玉米生理生长及产量的影响

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中国农业科技导报 2024年第8期26卷 189-200页

作者：吴梅张金珠王振华刘健温越李宣志石河子大学水利建筑工程学院现代节水灌溉兵团重点实验室农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000

为研究水气互作对膜下滴灌玉米生理生长及产量的影响,探寻膜下滴灌玉米适宜的水气组合模式,以‘新玉66’为试验材料,设置3375(W1)、4500(W2)、5625(W3)、6750 m^(3)∙hm^(-2)(W4)4个灌溉水平和加气滴灌(A)与不加气滴灌(C)2种灌水方式,分... 详细信息

为研究水气互作对膜下滴灌玉米生理生长及产量的影响,探寻膜下滴灌玉米适宜的水气组合模式,以‘新玉66’为试验材料,设置3375(W1)、4500(W2)、5625(W3)、6750 m^(3)∙hm^(-2)(W4)4个灌溉水平和加气滴灌(A)与不加气滴灌(C)2种灌水方式,分析不同水、气处理下滴灌玉米生理生长和产量的变化。结果表明,随着灌水量增加,玉米的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、地上部干物质量及产量先增大后降低,胞间CO_(2)浓度和灌溉水分利用效率降低,W3水平下产量最大。加气滴灌较不加气处理提高了玉米的株高、茎粗、叶面积指数;加气滴灌下玉米净光合速率显著增加5.39%~10.09%(P新疆干旱绿洲区玉米生产提供理论基础及技术指导。

关键词：加气灌溉膜下滴灌玉米生理生长产量

“分解-校正-集成”模式下基于深度信念网络模型的径流预测

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长江科学院院报 2024年第5期41卷 35-44页

作者：钱玉霞陈伏龙何朝飞龙爱华孙怀卫吕廷波石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 寒旱区生态水利工程兵团重点实验室新疆石河子832000 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

精准的短期径流预测可为流域内水资源规划、防洪调度及抗旱减灾工作提供重要的科学依据。为减小模型的系统误差,提高径流预测精度,在“分解-集成”模式的基础上提出“分解-校正-集成”框架,构建EEMD-DBN-EnKF、VMD-DBN-EnKF模型。利用... 详细信息

精准的短期径流预测可为流域内水资源规划、防洪调度及抗旱减灾工作提供重要的科学依据。为减小模型的系统误差,提高径流预测精度,在“分解-集成”模式的基础上提出“分解-校正-集成”框架,构建EEMD-DBN-EnKF、VMD-DBN-EnKF模型。利用集合卡尔曼滤波数据同化算法对偏离实测径流过大的分量校正以降低分解子序列在预测中产生的系统误差,并与未修正的EEMD-DBN、VMD-DBN模型及单一DBN模型进行了对比分析。结果表明:基于模态分解的组合模型较单一模型RMSE减小了至少23%,NSE与R^(2)增加了21%以上;基于径流分量校正的组合模型相较于模态分解的组合模型各评价系数有所提升,其中VMD-DBN-EnKF预测模型误差最小,效果最优,NSE与R^(2)达到0.89以上,其次依次为EEMD-DBN-EnKF>VMD-DBN>EEMD-DBN。综上“分解-校正-集成”模式的预测框架在玛纳斯河流域具有良好的适用性,可为玛纳斯河径流短期预报提供技术支持。

关键词：模态分解深度信念网络集合卡尔曼滤波径流预测组合模型

喷射沙漠砂混凝土工作和力学性能正交试验研究

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石河子大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吕世华袁康李君卢新利郭军林马恒中铁十四局集团建筑工程有限公司石河子大学水利建筑工程学院新疆兵团高烈度寒区建筑抗震节能技术工程实验室

为了制备喷射沙漠砂混凝土,采用正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰替换率、沙漠砂替换率及单位用水量对喷射沙漠砂混凝土工作性能和力学性能影响的规律,得出其最优配合比,并构建了强度预测模型。结果表明:影响工作性能显著性的因素顺序... 详细信息

为了制备喷射沙漠砂混凝土,采用正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰替换率、沙漠砂替换率及单位用水量对喷射沙漠砂混凝土工作性能和力学性能影响的规律,得出其最优配合比,并构建了强度预测模型。结果表明:影响工作性能显著性的因素顺序为水胶比>沙漠砂替换率>单位用水量>砂率>粉煤灰替换率,影响28 d抗压强度显著性的因素顺序为水胶比>沙漠砂替换率>粉煤灰替换率>单位用水量>砂率,影响28 d劈裂抗拉强度显著性的因素顺序为水胶比>粉煤灰替换率>沙漠砂替换率>单位用水量>砂率。喷射沙漠砂混凝土的最优配合比为水胶比为0.43、沙漠砂替换率为30%、粉煤灰替换率为20%、砂率为50%、减水剂用量为2%、单位体积用水量为180 kg·m-3。提出的喷射沙漠砂混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度预测模型精度较高。本研究可为喷射沙漠砂混凝土的应用提供参考。

关键词：沙漠砂喷射混凝土正交试验工作和力学性能强度预测模型

浅埋滴灌水氮配施对冬小麦生长发育、产量及水分利用效率的影响

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新疆农业科学 2024年第5期61卷 1057-1066页

作者：谢忠叶含春王振华李海强刘健陈睿许宇双石河子大学水利建筑工程学院/现代节水灌溉兵团重点实验室/农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000

【目的】研究滴灌带浅埋、水氮配施对冬小麦生长发育、产量及水分利用效率的影响。【方法】试验为完全区组设计,设置3个因素:覆土深度(0和5 cm)、灌水量(270、315和360 mm)、施氮量(195、255和315 kg/hm^(2))。【结果】在浅埋滴灌(5 cm)... 详细信息

【目的】研究滴灌带浅埋、水氮配施对冬小麦生长发育、产量及水分利用效率的影响。【方法】试验为完全区组设计,设置3个因素:覆土深度(0和5 cm)、灌水量(270、315和360 mm)、施氮量(195、255和315 kg/hm^(2))。【结果】在浅埋滴灌(5 cm)下,灌溉定额为315 mm、施氮量255 kg/hm^(2)时,冬小麦产量、水分利用效率及氮肥偏生产力提升最明显。浅埋滴灌使冬小麦株高和叶面积指数分别提高5.58%和16.77%,产量、水分利用效率与氮肥偏生产力分别显著提高8.32%、8.20%和8.16%。浅埋滴灌较不覆土滴灌(0 cm)处理净收益平均增收1092元/hm^(2),浅埋滴灌下灌水315 mm、施氮255 kg/hm^(2)净收益最高(10883元/hm^(2))。【结论】冬小麦较优的灌溉施肥方案为浅埋滴灌灌水315 mm,施氮255 kg/hm^(2)。

关键词：冬小麦浅埋滴灌水氮配施水分利用效率产量

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焉耆盆地农田排盐暗管布设参数研究

灌溉排水学报 2024年第8期43卷 103-112页

作者：龙立军郑国玉李朝阳石磊李云霞杨国江塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 新疆农垦科学院新疆石河子832000 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 塔里木大学现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

【目的】研究焉耆盆地典型绿洲农田排盐暗管模式下,布设参数中影响土壤排盐效果的显著因素。【方法】设置不同暗管埋深(1.2、1.5 m)与间距(20、30、40 m),开展排盐试验,结合极差和方差分析方法,研究淋洗前后土壤剖面的水盐变化规律和暗... 详细信息

【目的】研究焉耆盆地典型绿洲农田排盐暗管模式下,布设参数中影响土壤排盐效果的显著因素。【方法】设置不同暗管埋深(1.2、1.5 m)与间距(20、30、40 m),开展排盐试验,结合极差和方差分析方法,研究淋洗前后土壤剖面的水盐变化规律和暗管排水排盐量差异。【结果】①暗管排水过程中,田间持水率状态土壤经淋洗后能迅速达到饱和状态且位于暗管上方的土层能够排出土壤多余水分,土壤含水率与暗管布设参数未呈显著性关系;②在0~60 cm土壤深度内,土壤脱盐率与间距、埋深及组合有显著交互作用,暗管间距与埋深组合与单因素间距相比对脱盐率影响更显著。相同暗管间距下:暗管埋深越深,0~60 cm内的土壤脱盐率越高;相同暗管埋深下:当暗管间距为30 m时,0~60 cm内的土壤脱盐率最高,与20、40 m间距有显著差异(P系。暗管埋深对累积排水和排盐量有显著性影响(P0.05),相较1.2 m深度,1.5 m埋深能有效提升排水效率,加速排出土壤盐分。【结论】在考虑最大脱盐率的情况下,建议将暗管埋深设为1.5 m,间距设为30 m,作为焉耆盆地农田暗管布设的参考。

关键词：排水土壤水分盐分脱盐率暗管间距暗管埋深盐碱地治理

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基于集对分析的新疆喀什地区水资源可持续利用评价

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排灌机械工程学报 2024年

作者：刘爽陈伏龙姜波高源王统霞寒旱区生态水利工程兵团重点实验室石河子大学水利建筑工程学院第八师石河子市水利工程管理服务中心

分析新疆喀什地区水资源可持续利用现状及其影响因素，积极响应国家“四水四定”号召，为其区域水资源开发利用、保护及优化调控提供参考，基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”（DPSIR）模型选取17项评价指标构建了水资源可持续利用评... 详细信息

分析新疆喀什地区水资源可持续利用现状及其影响因素，积极响应国家“四水四定”号召，为其区域水资源开发利用、保护及优化调控提供参考，基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”（DPSIR）模型选取17项评价指标构建了水资源可持续利用评价指标体系，分别采用能够较好揭示不确定性系统内在规律的集对分析法与偏联系数法建立切实符合于本区域的可持续评价模型，对新疆喀什地区2010～2019年内水资源可持续利用状况进行了综合评价，并结合三元半偏减法集对势诊断其发展态势，识别影响可持续发展的脆弱性指标。结果表明：新疆喀什地区各年水资源可持续利用状况不一，其中2010至2013年与2017年水资源可持续利用情况较好，区域内水资源得到了较好的开发与利用，2014至2016年、2018年与2019年区域内政策规划基本合理，水资源综合可持续能力一般；集对分析法对喀什地区水资源可持续评价具有较好的适用性；影响喀什地区水资源可持续利用发展较为脆弱的指标包括人口密度、人均GDP、生活用水量与生态用水量。研究结果可为新疆喀什地区水资源可持续利用发展、缓解水资源供需矛盾问题提供一定的科学依据。

关键词：喀什地区水资源可持续发展 DPSIR模型集对分析法三元半偏减法集对势