生态沟渠对农田面源污染的消减机理及其影响因子分析     

程浩淼  季书  葛恒军  朱腾义  冯绍元 《农业工程学报》2022,38(21):42-52

农业生产过程中肥料和农药的大量施用,造成农田面源污染问题日益突出,开发农田面源污染的减控技术对生态修复具有重要的意义。生态沟渠不仅兼具农田排水沟的过水功能,同时是有效消减面源污染且适合中国农情的重要生态措施之一。该研究阐述了生态沟渠对农田面源污染的消减机理（底泥吸附及植物阻抗作用、植物/微生物吸收作用、降解去除作用）;通过整理分析559组生态沟渠野外观测试验数据,剖析了污染物初始浓度、水力停留时间、植物种类、生物量这4个主要影响因子对农田排水中N、P及农药去除率的影响;进而采用多元线性回归模型将多因子影响与N、P及农药去除率之间建立定量关系。结果表明总氮和总磷的去除率随单一因子污染物初始浓度、水力停留时间或生物量增大而增大,但与植物种类没有显著关系（P>0.05）;且多元线性回归模型结果表明污染物初始浓度的对总氮/总磷去除率的贡献大于生物量。农药的去除率随水力停留时间、生物量增大而增大,随污染物初始浓度增大而减小,与植物种类没有显著关系（P>0.05）。研究可为生态沟渠的合理构建和设计提供理论和技术支撑。  相似文献   

重金属在小麦作物体中残留特征的田间试验研究   总被引：41，自引：4，他引：41  

冯绍元  邵洪波  黄冠华 《农业工程学报》2002,18(4):113-115

研究表明经污水灌溉后重金属铅、砷和镉在小麦植物体中的残留量因部位不同而有差异,但清水和污水灌溉对其总体残留特征无明显影响。其总的分布趋势是小麦根部的重金属累积量最大，其次是小麦的茎叶部，再其次是小麦的穗部，即小麦植株体内重金属积累量由大到小依次为根＞茎叶＞穗。因此认为根可作为一种屏障使重金属铅、砷和镉难于向上部迁移，使地上部分免受其害。  相似文献   

淹水土壤中氮素运移与转化试验及其数值模拟   总被引：4，自引：0，他引：4  

冯绍元  张瑜芳  沈荣开  水建高 《农业工程学报》1994,10(4):50-56

在室内试验的基础上,建立了淹水土壤中NH₄⁺—N和NO₃^-运移转化的耦合数学模型,并对表施于水层中的氮肥(碳铵:NH₄HCO₃)在饱和土中运移与转化过程进行了数值模拟。结果表明:该试验条件下NH₄⁺—N的硝化作用主要发生于土壤表层1cm左右的范围内。  相似文献   

不同类型微型蒸发器测定土壤蒸发的田间试验研究   总被引：16，自引：4，他引：16  

李王成  王为  冯绍元  陈绍军  霍再林 《农业工程学报》2007,23(10):6-13

利用微型蒸发器(Micro-Lysimeter，简称ML)测定土壤蒸发是一种简单、有效的方法，在中国西北旱区有很大的利用价值，但目前还没有统一的ML设计标准，所以寻求适合西北旱区使用的ML类型具有重要的现实意义。该文利用不同直径、不同长度、不同材料以及不同封底情况的ML在西北旱区进行了砂土和壤土的蒸发测量试验。研究结果表明：测得的土壤蒸发量随ML直径的增大而减小，不同直径ML测得的蒸发量在0.05的水平下有显著差异，测量砂土蒸发采用直径为15 cm的ML效果较好，壤土采用10 cm的较为理想。直径较小的情况下，ML的长度对蒸发量的影响显著，直径较大时则不显著，ML的长度以20c m为宜。ML的制作材料和是否封底对蒸发测量也有显著影响，在西北旱区，采用PVC不封底的ML较好。  相似文献   

透水砖铺装地面垫层结构对城市雨水入渗过程的影响   总被引：5，自引：1，他引：5       下载免费PDF全文

侯立柱  冯绍元  韩志文  张书函  丁跃元 《中国农业大学学报》2006,11(4):83-88

为了给透水砖铺装系统综合排水设计提供依据,建立了透水砖铺装地面物理模型,采用4种透水砖铺装结构形式(垫层由不同厚度的无砂混凝土、中砂、砂砾料组合而成),进行了模拟降雨条件下雨水入渗过程试验研究。结果表明:降雨过程中超渗的水流形成表层流,其水分延续入渗使地基土壤水分继续增加;4种处理在模拟降雨1 h,强度59.36 mm/h的情况下产流量均为0,下渗率的大小与垫层透水性程度呈正比,与土壤初始含水率呈反比;在模拟降雨2 h,强度59.36 mm/h的情况下(相当100年一遇2 h降雨量),透水砖铺装地面处理1(垫层结构自上而下为中砂10 cm、砂砾料20 cm),入渗效果最优,此时无地面产流。对于新建居民小区、道路、园林绿化等领域布置综合排水系统,以及那些现有排水系统超载严重,难以进行管网改建或改建代价过高的区域,用透水砖铺装地面取代不透水铺面是减少城市地面淹水频次和涝灾程度的良好途径之一。  相似文献   

人工降雨条件下多层渗滤介质系统产流与入渗规律试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

侯立柱  冯绍元  丁跃元  张书函 《农业工程学报》2006,22(9):100-105

透水性铺装地面是雨水利用的重要措施之一。该文通过建立透水砖铺装地面物理模型，采用3种透水砖铺装形式(垫层由不同厚度的无砂混凝土、碎石、中砂组合而成)和1种不透水砖铺装(对照)，研究不同垫层结构的透水砖铺装地面在降雨条件下的产流与入渗规律。结果表明：3种透水砖铺装地面系统对地面产流均具有明显的削减作用；在模拟降雨强度为59.36 mm/h的情况下(相当6年1遇1h降雨量)，无砂混凝土10 cm和石子15 cm垫层结构的入渗效果最优，此时无地面产流，其径流系数比不透水性铺装对照处理减小85%。  相似文献   

粉砂壤土对铵离子的吸附特性   总被引：3，自引：0，他引：3  

冯绍元  张瑜芳 《中国农业大学学报》1996,1(6):11-13

平衡状态下粉砂壤土吸附铵离子的实验结果表明，土壤溶液中NH4＋的质量浓度产ρ（NH4＋）影响土壤对NH4＋的吸附模式。当ρ（NH4＋）低于某一数值ρk（NH4＋）时土壤中的NH4＋将被溶解到土壤溶液中；当ρ（NH4＋）较大时土壤对NH4＋的吸附作用可用Langmir吸附模式描述；当ρ（NH4＋）较小（但大于ρk（NH4＋）时，土壤对NH4＋的吸附作用可用线性等温的Frundlich吸附公式描述。  相似文献   

山西省冬小麦水分生产函数模型初步分析   总被引：11，自引：2，他引：9  

罗遵兰  冯绍元  左海萍 《灌溉排水学报》2005,24(1):16-19,27

依据山西省潇河、利民、浮驮河、小樊灌溉试验站1979～1988年的冬小麦灌溉资料,采用多年综合调参法,求出了Jensen、Minhas、Blank、Stewart及Singh模型的参数,并通过对该5种模型拟合方程的拟合精度以及计算产量与实测产量相关性的对比分析,分别得出了潇河、利民、浮驮河及小樊四地的适宜的冬小麦水分生产函数。  相似文献   

基于指示Kriging法的土壤盐渍化与地下水埋深关系研究   总被引：10，自引：4，他引：6  

徐英  葛洲  王娟  李伟  冯绍元 《农业工程学报》2019,35(1):123-130

在北方干旱、半干旱的地下水浅埋区,土壤盐渍化是土地资源退化的主要原因,防治土壤盐渍化是农业和生态环境可持续发展的重要保障。该文以内蒙古河套灌区解放闸灌域为例,运用指示Kriging法绘制并比较了不同阈值下地下水位埋深和土壤表层含盐量的概率分布图,从概率空间分布的角度分析研究了土壤盐渍化与地下水位埋深之间的关系,从而将这方面的研究从通常的农田尺度扩大到灌域尺度。结果表明:1)土壤盐分和地下水位埋深空间变异强度均为中等,且具有中等的空间自相关性,球状模型拟合变异函数的效果较好;2)在灌域尺度上,解放闸灌域4月底土壤表层发生中度、轻度盐渍化时地下水位临界埋深分别为2.0、2.5m,西南及中东部地下水位埋深小于临界埋深的概率较大,是土壤返盐的高风险区;3)3月底地下水位埋深对土壤返盐的影响比4月底更大一些,这表明地下水位埋深对土壤返盐的影响具有一定滞后效应,只有地下水位埋深小于临界深度的状态维持一段时间,才会造成土壤中度或轻度盐渍化。  相似文献   

基于土壤基质势的灌溉预报及自动控制系统设计     

张友良  冯绍元  王凤新 《排灌机械工程学报》2018,36(9):851-856

为了使灌溉预报及自动控制系统简单、投资成本低且便于推广应用,设计了一套基于土壤基质势的灌溉预报及自动控制系统.通过利用电接点压力表测量负压计中的压力,设定不同作物、不同生育期、不同灌水方式的灌水下限和上限.当土壤基质势达到灌水上下限时,通过电接点压力表和自动控制电路,实现灌溉预报和自动控制.灌水过程中,通过单片机、远传水表和液晶显示屏,可以实现灌水时间、灌水量和灌水次数的记录与存储.经室内试验验证表明基于土壤基质势的灌溉预报及自动控制系统合理可行,对于粉砂壤土可以将灌水上限的土壤基质势设置为-8 kPa左右.  相似文献