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地下水的利用范文1
文献标识码:A
地下水作为一种重要的水资源,和地表水资源相比有着很多突出的优势,其分布广泛、水质可靠稳定、具有多样性的赋存状态。地下水资源的开发利用对于周围生态环境有着直接影响,如果开发利用不当,易发生地下水污染、地面沉降、岩溶塌陷等问题,因此必须合理开发利用地下水,保护地质环境和生态系统,协调人类活动和自然环境的平衡,推动我国社会的可持续发展。一、当前地下水开发利用存在的问题1、地下水过度开采地下水和地表水组成一个完整的水文系统,两者之间可以相互转化,但是很多地区的地下水开发利用缺乏与下游水、上游水和地表水资源的统筹规划,造成地下水资源过度开采,水质恶化,自然生态环境逐渐退化。另外,随着现代化城市建设进程的加快,城市近郊井群越来越密集,农业和工业用水矛盾日益尖锐,地下水水位大幅度下降,出水量锐减,存在着地下水过度开采、水资源污染等问题。2、缺乏科学合理的管理和规划当前我国地下水开发利用缺乏科学合理的管理和规划,地区之间、工农业之间的用水矛盾日益尖锐,现代化城市和工农业发展与地下水资源环境不协调,很多地区的地下水资源开发超出当地地下水承受能力,引发各种环境问题。地下水资源系统除了受到自然因素的影响,最主要是受到人为干预因素的影响,当前我国地下水资源开发利用还只是局部性的,没有将地下水资源开发利用和宏观经济调控有效联系起来[1],受到管理体制的限制,并且对于地下水资源系统的认识还存在一些偏差。3、缺少健全的政策支持我国地下水资源开发利用主要是分散型模式,没有形成一个统一的、权威的地下水资源开发利用管理体系,使得我国地下水资源开发利用存在很多问题。由于健全的政策支持,很多地区地下水资源开发利用混乱,政府监管力度不足,导致地下水资源布局不合理、水体污染、用水浪费等现象。当前我国很多地区开发利用地下水不花钱,很多城市地下水开发利用缺乏有效的节水措施,特别是工农业用水量逐年上涨,地下水资源开发利用缺少明确的政策支持,使得部分地区地下水资源过度开采,造成大量的水资源浪费。二、地下水资源的合理开发利用策略1、遵循自然规律合理开发利用地方政府应加大地下水资源的研究、评价和勘查力度,全面掌握地下水的分布和形成规律,结合当地实际用水情况,合理规划地下水资源开发,确保开采井布置和当地水文地质环境相适应。并且,充分利用地下水和地表水的转化关系,注意涵养水资源,防止过度开发地下水,实现地下水资源和地表水资源的科学利用。例如,我国塔里木河流域,积极深化水资源管理体制改革,建立了行政区域管理和流域管理相结合的管理体制,按照责权统一、层次管理清晰、事权划分明确、隶属关系清楚的原则,建立了高效、统一、权威的塔里木河流域水资源管理新体制。同时,在有条件的农业区,采用井灌和渠灌相结合的灌溉方式,减少地表水的浪费,同时减轻由于地表水灌溉导致的土壤盐碱化。2、遵循经济规律加强地下水资源管理
水资源是一种重要的国土资源,其是有价值的。地下水资源开发利用应符合经济规律,由于供水也有成本,因此应改变当前这种低偿供水甚至无偿供水的局面。按照经济规律,加强地下水资源开发利用的管理,合理开展人工补给地下水[2],妥善处理污水,将地下水资源作为一种商品,合理进行开发利用,有效缓解我国当前水资源紧缺的问题。3、节约用水,减少地下水污染在全国范围内提倡节水农业,实行计划供水和节水灌溉,充分利用有限的地下水资源,确保农业粮食总产量。对城市和工业用水设定用水限额,提高水资源的重复利用率,结合各个区域不同的人力、气候、土地等资源优势,统筹规划全局流域,根据地下水资源特点,合理规划设计,减少地下水污染。4、应用现代化科学技术
地下水的利用范文2
关键词 地球物理勘测 ;地下水探测;应用探讨
中图分类号P641.72 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)43-0179-02
1 地球物理方概述
目前可以用来实现对地下水勘测的地球物理方法有很多,其中主要包括的大类有:地面电法、电测井法、热测井、磁法。同时这些勘测的方法也可以分为主动源法和被动源法。下面就具体的方式方法进行简要的介绍:
1)地面电法
这是一类涉及范围较为广泛的勘测方法,按照被动源和主动源划分,其被动源的方法有:(1)自然电场法,即勘测地下水流向即地下水域与地表水之间的补给关系、此生层的热水范围等;(2)声频大地电场法,主要勘测的是延性接触带和构造破碎带的情况。
地面电法的主动源勘测形式还可以分为:电阻率法和激发极化法,激发极化法,主要使用在勘测岩溶发育分析,断裂构造分析,划分岩层分布等;而电阻率为机理的检测方法还有两种:(1)电测深法,这种方法可以划分近水平位,确定含水层厚度、深度。勘测基岩埋深,查明基本构造、风化壳厚度等。圈定地下热水的范围,划分咸水、淡水边界等,应用广泛,而且勘测准确,技术成熟;(2)电剖面法,这种方法在实际的应用中有,联合剖面法、对称四极剖面、中间梯度法,主要用于对断裂破碎带的勘测,基底起伏情况,探索古河道,探索各种高低阻倾斜地电体及其接触表面,勘测岩溶发育地带等;(3)高密度电阻率法,这种方法主要用于岩溶发育的勘测,断裂构造及岩层的划分等。
2)电测井法
电测井中的主动源法是电阻率测井法,这种方法可划分钻井剖面,确定岩质的电阻率参数,确定含水层的位置及淡水和咸水的分界等;被动源法是自然电位测井法,这种方法主要的勘测的是渗透层,并划分咸淡水的边界,估计地下水的电阻率等。
3)热测井法
这种方法就是温度测井,属于被动源法。其功能是勘测热水层,测定地层温度的梯度,确定井内的水位等。
4)磁法
这种方法也是一种被动源法,即地面磁测。主要是对磁场的研究,寻找具有磁性差异的地质结构,勘测圈定赋水花岗岩风化的情况和裂隙断裂带情况等。
2 地球物理方法在地下水勘测中的应用
综合的看,多种地球物理的勘测方式有其特有的应用范围和局限性,利用其中一种是不能完全达到勘测地下水的目的的,因此在实践中应当利用各种技术措施的组合和优化对地下水进行准确的勘测。下面就几种地下水分布情况的勘测进行研究和分析。
2.1 空隙水的勘测
浅层的孔隙水的勘测技术目前已经达到了成熟阶段,通常情况下采用电测法和激电测方法,通过电阻率的参数值测定来反映含水层的结构。但是在特殊干燥的地方,如沙漠地区,常规的电阻率法应用起来难度交大,电极接地电阻大、供电困难等都会局限勘测。因此采用瞬变电磁法进行勘测是较为理想的。一些浅部高度矿化的地质结构,其电阻率往往过低,因此电流大,测量的电压信号也就小,降低了勘测的精度,因此可采用大地电磁法进行探测,输入的信号阻抗较高,可以消除电阻率低而造成的观测精度下降的情况。同时一些地区因为地形环境恶劣,不利于实地工作的开展,这时可以利用物探和地面磁共振相结合的方式来获取含水层的资料。
2.2 裂隙层地下水的勘测
勘测中,浅层的裂隙水包括了构造裂隙、碎屑岩的孔隙裂隙水。构造裂隙水主要是指山区的基岩裂隙水和浅层的风化裂隙水。对山区基岩的裂隙水来说,因为地形的影响,施工难度很大,应考虑首选高精度的时变重力资料和遥感技术来进行实际的勘测,然后利用激电法或者瞬变电磁法等受地形影响小的方法进行勘测;如不能采用重力资料和遥感技术时,应选择采用电剖面法、可控制音频大地电磁法等来探明裂隙的特征,然后利用地段了解构造带下方的空间发展特性和富水性;当地质背景、地面条件相对简单的时候采用激电法勘测,通过电阻率参数就可以对构造带的岩性结构变化和激化参数,以此确定富水层;而地质条件复杂时可以采用大地电磁测深法,对整个的构造和裂隙发育进行评价,然后用核磁共振来确定内部的含水段和富水层分布。
对浅层风化裂隙水,则采用的是高密度电阻立方和探底雷达技术勘测风化壳厚度、埋深,然后结合激电法和核磁共振来判断富水层。而浅层碎屑岩孔隙裂隙水的探测则与浅层的孔隙水相似,通常利用电测深、大地电磁测深、瞬变电磁、α卡放射性等技术进行勘测。对于地质条件复杂的情况,在物理探测的技术上对重点的区域可采用地面核磁共振技术来辅助确定含水层的埋深、厚度、给水参数等。
当遇到含水层深度超过100m的时候,多种物理探测的方法都不能获得较好的探测结果,这时可以采用地震勘探的方式,对岩性构造进行全面的分析,然后再与探测深度较大且低阻目标反应灵敏的瞬变电磁法结合,就可以获得较为准确的深层低阻裂隙水的基本参数。
2.3 岩溶水勘测
同样从浅层的岩溶水进行讨论,这种岩溶水主要集中在西南地区,由于岩溶地区的地表水和地下水之间频繁的转换,地下水的空间分布极为不均匀,且情况复杂。物探勘测的属于目的是为探明岩溶的地质结构特征,但是受到规模和深度的限制,物探的方法实施难度较大。在埋深小于100m的情况下,采用核磁共振的方法较为有效,同时也可以采用可控制的原音频大地电磁法,瞬变电磁法,或者高密度电阻法等对其空间位置进行确定,有时也可用地球物理中的测井技术获得地下水的信息。当岩溶水的深度大于100m的时候,应利用瞬变电磁法和浅层的地震勘测技术进行探测。
3 结论
地下水的勘测受到地质和地形因素的影响较大,在不同的环境下采用不同的探测方法其效果也不尽相同。目前,对地下水的勘测趋向于多种方法向结合的综合勘测模式,这种方法在结合相应的评估和推定方式就会获得较为准确的地下水分布信息,为实际应用提供帮助。
参考文献
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地下水的利用范文3
关键词:高喷灌浆 地下水库截渗坝 半圆相向对喷 双排摆喷菱形结构
据统计,全国有310个城市以开采利用地下水作为供水水源,约占全国城市供水的71%。其中54个城市以地下水为主要供水水源,北方城市占46个,南方城市占8个。经综合论证,建设地下水库,尤其是建设河谷型地下水库,是开发利用地下水资源的重要途径[1]。目前,地下水库已成为世界上解决供水问题的有效措施和基本手段。欧洲一些国家专门利用地下水库进行人工补给地下水后取水使用。以色列为了满足全国供水,使用地下水库作为供水水源的中间调节库,解决了水资源短缺问题。地下水库由以下工程系统组成:补源工程、地表拦蓄工程、排污工程、地下帷幕工程。截渗坝工程、提水工程、供水工程、咸水排泄工程、管理监测系统。地下截渗坝工程是地下水库的重要组成部分,与地表拦蓄工程密切配合,将最后一道拦蓄闸和地下截渗坝上下连接共同拦蓄水资源。
高压喷射灌浆(high pressure jet grouting)是利用能量较大的水气同轴喷射切割掺搅地层,同时将凝结材料,如水泥浆,灌注掺搅地层,形成要求性状的凝结体。过去一直认为,高喷灌浆技术只适用于均匀细颗粒松散地层,对其他地层,多持慎重或怀疑态度。但经多年的研究和工程试验证明,只要控制措施和工艺参数选择得当,在各种松散地层均可采用该技术[2,3]。作者以烟台夹河卵砾石层地下水库建设为例,研究了高喷灌浆技术的应用。
1 工程概况
夹河地下水库是一项解决烟台市水资源紧缺、防止海水入侵、改善生态环境的新建大型工程,位于烟台市福山区,坝址西起朱甲山经永福园至宫家岛,坝线全长2511m。水库控制流域面积2200km2,含水层厚度15.5~27.6m,给水度μ=0.35~0.45,总库容2.05×10.8m3,调节库容0.65×10.8m3。水库建成后可增加市区供水量960×10.4m3。
根据SL252-2000水利水电工程等级划分标准,夹河地下水库为大(二)型工程,属二等工程、二级建筑物,工程区地震烈度为Vll度。经科学分析,采用高压喷射灌浆技术构筑地下水库截渗坝。工程于2000年11月16日开工至2001年8月10日竣工。
夹河地下水库截渗坝工程,坝轴线以永福园基岩隆起为界分为东西两坝段,详见图1。东坝段工程:西起永福园东至宫家岛,桩号为3+486.l~4+444.3,长958m,其中桩号3+486.1~3+754.4、4+277.6~4+444.3为单排摆喷防渗墙,桩号3+754.4~4+277.6为双排摆喷防渗墙。坝顶高程0.5m,坝底高程-1~29.53m,平均坝高15m,最大坝高29.3m。建检查围井6个,建水位观测井8个。西坝段工程:西起朱甲山东至永福园,桩号为0+629.2~2+182.2,长1553m,其中桩号0+629.2~l+520为双排半圆喷防渗墙,桩号1+520~2+182.2为单排摆喷防渗墙。坝顶高程-3.5m,坝底高程-4.1~34.5m,最大坝高31m。建检查围井5个,建水位观测井8个。
地下水的利用范文4
1.农村地下水安全监管的重要性
水是生命之源,农村饮水安全直接关系到农民的基本生存生活问题。农村饮水安全工程是建设社会主义新农村的一项重要工程,是关注民生、解除民忧、谋求民利的具体体现,也是实践科学发展观的重要内容。农村供水工程是农村经济社会发展的重要基础设施,是改善农民生活、提高农民健康水平、保障农村经济社会发展不可替代的基础设施。目前,农村自来水普及率低,设施简陋,用水方便程度较低,饮水安全问题严重。
2.存在的主要问题
2.1农村饮水安全规划与新农村建设规划不同步
由于饮水不安全地区主要集中在水质差、县乡交界的偏僻地带,饮水规划相对先前一步,而目前正在开展的新农村建设,多选择在交通、住房、水源等条件较好的地方,因此,客观上增加了农村饮水安全工程建设与新农村改水工程建设结合的难度。如果要求与新农村建设结合,势必要对规划进行调整,有的地方调整幅度较大,而国债资金使用方向有着严格规定,这种调整势必导致投资地点与国家批复投资地点不一致。如何使农村饮水工程建设与新农村建设改水工作有机结合,成为现阶段需要探讨的一个重要问题。
2.2饮水工程建设与管理农民参与度不高
调查发现,许多地方在工程建设的选点、工程规模和资金来源等方面,对农民公开得不够。多数农民知道水价由电费、维护费和管理人员补贴等组成,但不知自己所交水费是如何确定的,不清楚水价成本到底是多少,水价应该如何定,定多少才合理。
2.3工程管理体制、运行机制不够健全
饮水工程建设后直接交给用水单位管理,由于管理人员工资较低而没有专人负责(基本都是兼管),管理人员的主要任务就是收取水费、看管设备和定时供水,存在管理不到位、不及时的现象。
2.4水价偏低,水费收取不及时
由于农村还没有形成用水交费的观念,对水价的承受能力低,因此价格管理中存在着水价偏低,有的村(居)收取的水费甚至不够电费,造成饮水工程无法正常运转,不能回收资金、形成良性循环,对以后的持续发展,带来困难。
3.建立长效机制管理的建议
3.1加大《水法》等政策法规宣传力度
针对农村传统的用水习俗,绝大部分农民缺乏节水意识的现状,扎实开展节水进社区、进家庭活动的宣传,利用广播、电视网络等新型现代媒体与传统的标语、专刊及村公开栏等形式,宣传水利法规和节水小常识,将节约用水条款写进《村规民约》,建立农村饮用水长效管理机制,让群众节水意识入心入脑。
3.2以水养水,建立规范的用水管理模式
我县农村饮用水管理模式主要有四种:⑴城乡一体化供水,主要是集镇附近村,由城镇自来水公司负责管理运营。约占总人口10%;⑵村委会自行管理,指定专人负责日常管理,约占总人口70%。⑶承包经营管理,由村委组织招标发包给单位或个人管理,发包期一般10-15年,约占总人口10%。⑷农民用水者协会(或村老年协会)负责管理,占总人口10%。从目前管理成效看,第一三种模式最为正常,第二四种模式因受管理人员素质、经费保障等因素影响,运营状况时好时坏。事实证明,管理是关键。对已建投入使用的农村饮用水工程,可否采取产权拍卖,长期承包与政府扶助相结合的管理模式,来推动和规范农村饮用水管理,使农村、农民能真正喝上放心水、安全水,最终实现以水养水的良好运营机制。
3.3提高农村饮用水管理队伍素质
当前,全县农村饮用水工程有管理组织的约占85%,但各地管理水平参差不齐。要提高管理水平、关键是提升管理者的素质。为此,政府部门要安排专项资金用于教育、培训和考核,受益村要推荐1-2名有文化、有技术、有责任性、事业心,公道正派、且群众信任的村民代表担任饮水管理人员,管理人员必须通过政府部门或相关职能部门组织的考试合格后,方可持证上岗,培训工作要经常性、长期性地进行。
3.4健全农村饮用水应急防范机制
针对农村饮用水面广点多,意味着风险点多,不可预测突实发事件概率增大的情况。因此,要实施好县政府最严格的水资源管理制度和《农村饮水安全工程建设管理暂行办法》、《农村饮水安全分散工程实施方案》,县水利部门与乡镇要建立工作专班、定期检查督促,加大水资源管理,严格控制取水许可证审批、发放。县水利部门、乡镇要制订和完善农村饮用水应急预案,一旦有水质事件发生,及时启动预案,提高应急处置能力。
3.5建管并重,健全农村饮用水保障机制
经验收合格的集中供水工程,要统一管理、维护核算、自主经营、自负盈亏、自我发展,以保证工程的正常运行和长期发挥效益,不断增强农村饮水安全发展后劲。就我县而言,单靠村级保障供水经费是不现实的,其因一,农村集体经济薄弱,有很多村是空壳村、负债村;其二水费收取困难,农村、农民的传统观念水是天降的,是白用的,尚未树立商品水意识;其三政府没有设立长效管理专项资金。同时,要明确县水利行政部门为农村饮用水工程建后管理的主管部门,卫生部门、环保部门为水质监测和供水水源保护的责任部门。
地下水的利用范文5
关键词:花生;膜下滴灌;灌水量;水分利用效率;土壤贮水量;土壤耗水量
中图分类号:S565.207.1 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2017)07-0077-04
Abstract Different irrigation methods were designed by random block method, and the precipitation, irrigation water amount and soil water storage amount were accurately surveyed to explore the effects of drip irrigation under plastic film on water use efficiency and yield of peanuts. The results showed that the peanut yield of drip irrigation under plastic film treatments improved by 17.32% compared with conventional irrigation treatments. The total water use efficiency of drip irrigation under plastic film treatments was 2.044 kg/m3, which was 23.80% higher compared with conventional irrigation treatments, among which, the irrigation water use efficiency was 6.935 kg/m3. Thus, drip irrigation under plastic film could improve the water distribution at different times, coordinate the vegetative growth and reproductive growth of plants and promote the development of pod.
Keywords Peanut; Drip irrigation under plastic film; Irrigation water amount; Water use efficiency; Soil water storage; Soil water consumption
淡水Y源不足且分配不均是我国水资源的一个基本国情,水资源缺乏已成为困扰农业发展的一大难题[1]。在农业生产中如何用水,如何最大发挥有限水资源的利用效率是当前迫切需要解决的问题,也是农业可持续发展的要求[2]。前人研究表明,作物的不同生理过程和生育时期对水分亏缺反应不同,一定时期的水分有限亏缺还可改善作物生长、提高产量和水分利用效率[3-5]。花生是我国主要油料作物和重要经济作物,水分对其生长发育、代谢生理、产量、品质及水分利用效率均有一定影响[6]。限量供水可以协调花生苗期的生长发育[7],有利于健壮植株、提高产量和改善品质。近年来,膜下滴灌技术已被证明是有效的增产和节水技术,而且在多种作物上得到应用[8-10]。在膜下滴灌条件下适当控制滴灌量,起到一定的调亏灌溉效果,在降低生物产量的同时达到最大经济产量[11]。本研究旨在通过比较膜下滴灌、常规灌溉等灌溉方式对花生水分利用效率和产量的影响,探索一种夏花生水分高效利用技术,为花生高产高效生产提供支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以山东省主推花生品种花育22号为供试品种。
1.2 试验地点与土壤
试验于2016年在菏泽市农业科学院实验田进行。壤土、微酸性,地力均匀,肥力中等,排灌方便,基本理化性状见表1。前茬作物小麦。
1.3 试验设计
试验设置4个处理:不灌溉不覆膜(CK1)、不灌溉覆膜(CK2)、常规灌溉、膜下滴灌。随机区组排列,重复3次。小区面积30 m2,垄距85 cm×穴距16.7 cm。4个处理均灌出苗水,666.7m2灌水5 m3。常规灌溉于开花期漫灌,666.7m2灌水50 m3。膜下滴灌于开花期和饱果期各灌一次,666.7m2灌水量分别为10 m3。6―9月夏花生生育期间共降水314 mm,相当于666.7m2灌水209 m3。
666.7m2基施复合肥(NPK≥48%)50 kg、钙镁磷肥25 kg、尿素25 kg。采用起垄种植,除CK1均进行覆膜。垄高15 cm,垄宽83 cm。一垄双行,666.7m2密度为10 000穴。膜下滴灌采用铺设迷宫式滴灌带实施,滴孔距离15 cm。
1.4 测定项目
收获时调查主茎高、侧枝长、单株总分枝数和结果枝数、单株结果数和有效果数;自然晒干后测定荚果产量、籽粒产量和出仁率。用土壤养分水分速测仪OK-Q10测定土壤体积含水量,计算20 cm土层深度水分变化值。播种时土壤体积含水量为50 g/mL,成熟期结果见表2。
以下为有关水分指标计算公式[13]:
土壤贮水量=土层厚度×面积×土壤体积含水量;
土壤耗水量=播前土壤贮水量+总降水量+灌溉量-成熟期土壤贮水量;
土壤水分利用效率=花生产量/土壤耗水量;
降水利用效率=花生产量/降水量;
灌溉水利用效率=花生增产量/灌水量。
1.5 数据处理
采用DPS数据处理系统和Microsoft Excel软件进行处理[14]。
2 结果与分析
2.1 不同处理的耗水量和产量
由表3可以看出,4个处理中,常规灌溉耗水量最多,膜下滴灌与不覆膜不灌溉(CK1)耗水量相近,而覆膜不灌溉(CK2)耗水量最少,差异达到显著水平。CK2与CK1比较可以看出,覆膜减少水分消耗10.8 m3,减少了4.76%。就荚果产量来说,膜下滴灌常规灌溉CK2CK1,差异达到显著水平,与CK1比较,覆膜提高产量4.78%;与CK2比较,常规灌溉提高产量21.43%,膜下滴灌提高42.45%;膜下滴灌较常规灌溉提高产量17.32%。
2.2 不同处理的水分利用效率
由表4可知,不同处理总水分利用效率[15]差异达显著水平,膜下滴灌常规灌溉CK2 CK1。覆膜提高总水分利用效率10.04%;与CK2相比,常规灌溉提高总水分利用效率9.19%,膜下滴灌提高总水分利用效率35.19%;膜下滴灌较常规灌溉提高总水分利用效率23.80%。CK2与CK1相比,降水水分利用效率差异不显著;膜下滴灌对灌溉水的利用效率达到6.935 kg/m3,显著大于常规灌溉。
2.3 不同处理对花生植株性状的影响
由表5看出,不覆膜不灌溉严重影响花生植株的发育,各项植株性状均最低,覆膜在一定程度上可改善植株生长。灌溉处理的植株性状与不灌溉相比差异多达显著水平。膜下滴灌主茎高和侧枝长小于常规灌溉,且差异显著;侧枝长/主茎高、总分枝数也小于但不显著;结果枝数膜下滴灌比常规灌溉有提高,但差异也不显著。因此,可推知膜下滴灌在一定程度上可改善水分在不同时间的分布,协调植株的营养生长和生殖生长。
2.4 不同处理对花生产量性状的影响
由表6看出,不覆膜不灌溉(CK1)各产量性状低,覆膜可阻止水分大量散失、提高生殖生长和荚果发育水平。灌溉则显著促进花生生殖生长和荚果发育,膜下滴灌单株结果数最多,百果重、百仁重最高,与常规灌溉相比差异不显著,而饱果率和出仁率则显著大于常规灌溉。
3 讨论与结论
不同的灌溉方式λ分利用效率的影响不同,夏桂敏等[16]研究表明,交替沟灌对花生水分利用效率比常规灌溉提高2.04 kg/m3。陈四龙等[17]发现华北平原膜下滴灌棉花较常规灌溉增产204.15 kg/hm2,总耗水量减少32.91 mm(相当于666.7m2耗水21.94 m3)。申孝军等[18]研究认为,适度调亏膜下滴灌棉花较充分供水处理提高水分利用效率17.0%。李玉义等[19]研究表明,膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%~59.33%。膜下滴灌是一种高效、节水的灌溉方式,不但有效提高肥料利用率[20],还可改善植株生长状况,提高水分利用效率。
本试验结果表明,4个处理中,常规灌溉耗水量最多,膜下滴灌可以节约用水。与CK2相比,常规灌溉提高产量21.43%,膜下滴灌提高产量42.45%,膜下滴灌较常规灌溉提高产量17.32%。不同处理总水分利用效率比较,膜下滴灌>常规灌溉>CK2>CK1,膜下滴灌较常规灌溉提高总水分利用效率23.80%,对灌溉水的利用效率达到6.935 kg/m3。膜下滴灌在一定程度上能改善水分在不同时间的分布,但未达到盈余,能协调植株的营养生长和生殖生长,更有利于荚果发育、提高荚果品质。
参 考 文 献:
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地下水的利用范文6
Abstract: The paper confirms that the RTK-SDE technology in accuracy analysis of underwater topographic survey in shallow water by analyzing two cases conforms to the requirements of the measurement standard, which can be used for reference in the engineering practice.
关键词:RTK-SDE技术;水下地形测量;测深精度分析;水深比对检测
Key words: RTK-SDE technology;underwater topography survey;sounding accuracy analysis;detection of water depth ratio
中图分类号:TV221 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)30-0098-03
0 引言
2012年6月21日,《水利发展规划(2011-2015年)》(以下简称《规划》)经国务院批复。《规划》确定“十二五”期间,全面解决2.98亿农村人口和11.4万所农村学校的饮水安全问题,水利工程新增年供水能力400亿m3,新增农田有效灌溉面积4000万亩;农田灌溉水有效利用系数提高到0.53以上,重要江河湖泊水功能区水质达标率提高到60%以上;新增水土流失综合治理面积25万平方公里,初步改善生态环境脆弱地区及重点河湖的生态环境用水状况。《规划》给宁夏水利工作带来了新的任务、新的希望,新的起点。宁夏河流、湖泊、渠道、水库等改造、整治、除险加固、截渗工程纷纷上马,这给水下地形测绘工作带来了商机,也带来了挑战。为此,项目组联合有关单位,并结合项目组的实际情况,进行浅水区水下地形测绘研究工作,用于指导类似工程的实践活动。
相关资料显示,国内对运用GPS RTK、水下超声波回声测深技术、数字化绘图技术等先进测绘技术(简称RTK-SDE技术),进行水下地形测绘工程作了不少研究, 取得了一些阶段性成果。如龚治兴[1]在青草沙水库工程1:5000局部河势水下地形测量中,对该技术的工作原理进行了详细的介绍;程建刚[2]利用该技术对北京市6个城市湖泊进行勘测,得出了能够大大提高勘测速度和精度的结论;佟玉娥[3]利用该技术在大平矿水库内地形测量中,得出了提高作业精度和提高作业效率12倍的结论;徐景起等人[4]利用该技术在雪野水库水下地形测量中,得出了该技术具有测量精度高、速度快、采集数据密度大等优势[5],测量结果比常规方式更为客观、真实的结论[6]。但这些成果大多是零散的、阶段性的,没有经过系统研究和总结。因此,项目组认为在这方面有必要进行深入研究,有必要把前人的成果系统化,用于指导宁夏乃至周边区域的水下地形测绘工作。
1 RTK-SDE技术水下观测数据的精度分析
利用RTK-SDE技术多余观测,对采集的数据进行精度分析,观察是否满足测量规范的要求,用以评价观测数据的可靠性。
1.1 试验地点及范围
①永宁县南方:29号丁坝上游100m,下游至第一排水沟,丁坝前30m区域。实测0.34km2。
②平罗县六顷地:1号垛上游100m至3号丁坝下游100m,坝前30m区域;4号丁坝上游100m至5号丁坝下游100m,坝前30m区域。实测0.23km2。
1.2 试验设备及软件
工程使用南方灵锐S82T GPS接收机1套(1+2),经过校准鉴定,仪器合格;南方SDE-28S水下超声波回声测深仪1套;笔记本电脑一台;CASS9.1数字化地形测绘软件;机动船1艘。在使用过程中仪器设备外观表现正常,运行正常。
1.3 试验起算数据及执行规范
①起算控制点。
永宁县南方测区附近有3个GPS五等点,分别是D1、DD2、D7。平罗县六顷地测区附近有4个GPS五等点,分别是LQ5和LQ7,BM0和BM。起算控制点成果列于表1。平面坐标系统是1954北京坐标系,高程系统是1956黄海高程基准。投影带是中央子午线经度为105°的35号3°高斯投影带(永宁南方)和中央子午线经度为108°的36号3°高斯投影带(平罗六顷地)。
②执行规范。
依据《工程测量规范GB50026-2007》(国家标准)、《水利水电工程测量规范(规划设计阶段)SL197-97》(行业标准)和《1:500 1:1000 1:2000地形图图式GB/T20257.1-2006》(国家标准)。
在执行以上测绘规范的基础上,结合本工程目的,提出以下具体技术要求:比例尺=1:500,等高距=1m;水域地物点点位中误差≤1m,等深线插求点高程中误差≤0.5m;断面间距15m,断面点间距5m;地形成图碎部点展点密度15m,高程显示至小数点后2位;GPS RTK技术联测起算控制点,转换参数误差和固定点检核误差≤5cm(坐标分量)。
1.4 试验过程质量控制
为了保证采集数据的可靠性和最终成果的质量,在测绘过程中,加强检查,强调过程质量的控制。
①起算控制点检核。
对起算控制点,在使用前对其可靠性进行了实测检核。GPS流动站分别在起算控制点采集数据,计算转换参数之前显示误差。结果表明,永宁南方3个起算控制点可靠;平罗六顷地4个控制点,平面误差达到0.37m,高程误差不超过0.01m。结合在现场看到的LQ5和LQ7实际标定情况,我们认为这两个点精度较低。但考虑与过去成果的联系和比较,也因为检核控制点高程没发现问题,故仍以LQ5和LQ7为起算数据进行测绘。通过起算控制点检测,也说明GPS RTK系统工作正常。
②开始与结束时的固定点检核。
在地形测绘中,每天工作开始和结束,均进行固定点检测。检测记录列于表2。其中ΔXmax=0.009m,ΔYmax=0.021m,ΔHmax=0.018m。均小于5cm的要求。
③水深比对检测。
水下地形测量,每天开始前都进行水深比对检测。检测记录列于表3。其中探杆测深与测深仪测深的差值,最大为7cm,最小为1cm。考虑到探杆底部带有5cm的尖头,会产生3-5cm的系统误差。故,可认为测深仪测量结果是可靠的。
④水下重合点检测。
每个水下区域都设计了检测航线,对检测航线上的重合点(范围小于2m*2m)进行比较。水下重合点检测结果列于表4。
⑤实际精度分析。
计算检测高程与图面等高线内插点高程的差值(H分量误差),对地貌点进行抽查检测,永宁南方29-32号坝检测了42个点,平罗县六顷地1、2、3号坝检测了31个点,平罗县六顷地4、5号坝检测了20个点。H分量误差的具体数据列于表5。
依据双观测中误差计算公式计算水下重合点高程中误差:永宁南方=0.224m,平罗县六顷地1、2、3号坝=0.302m,平罗县六顷地4、5号坝=0.309m。均小于h/3=0.33m,说明采集数据不含粗差,质量可靠。
2 结语
①通过测区起算控制点检核、开始与结束时的固定点检核、水深比对检测、水下重合点检测等过程质量控制,保证了测深数据的精度要求。
②经过实际精度分析,永宁南方29-32号坝测深中误差为0.224m,平罗县六顷地1、2、3号坝测深中误差为0.302m,平罗县六顷地4、5号坝测深中误差为0.309m。均小于h/3=0.33m,说明采集数据不含粗差,质量可靠,水下测深精度符合规范要求。
参考文献:
[1]龚治兴.青草沙水库工程1:5000局部河势水下地形测量[J].中国水运,2014(1):200-205.
[2]程剑刚.网络RTK联合声波测深仪在水下地形测量中的应用[J].测绘工程,2014(3):63-65.
[3]佟玉娥.测深仪与GPS集成技术在大平矿水库内地形测量中的应用[J].铁法科技,2013(11):18-20.
[4]徐景起,马明文,蔺义华.GPS-SDE技术在雪野水库水下地形测量中的应用[J].人民长江,2010(4):65-67.