张伟
- 作品数：8 被引量：59H指数：5
- 供职机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院（水利水电科学研究院）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院重点部署项目陕西省科技统筹创新工程计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程更多>>
- 基于HYDRUS-2D的雨水集聚深层入渗系统土壤水分运移模拟被引量：2
- 2019年
- 为了解雨水集聚深层入渗(RWCI)系统土壤水分的入渗规律,设置不同灌水量(10 L、21 L和36 L)和RWCI设计坑深(40 cm和60 cm)的室内土箱试验,观测不同灌水量与不同水头变化情况土壤含水率变化和土壤湿润锋在径向和垂直方向上运移过程,依据非饱和土壤水动力学理论,建立HYDRUS-2D变水头边界条件土壤水分二维入渗模型。通过与实测数据对比,结果表明模型模拟值和实测值具有较好一致性:垂向湿润锋相对均方差(R E)、平均绝对误差(MAE)和纳什系数(NE)分别为0.019、0.011 cm和0.994,径向湿润锋R E、MAE和NE分别为0.018、0.851 cm和0.977,土壤含水率R E、MAE和NE分别为0.188、0.016 cm 3·cm-3和0.916。相比于设计深度为40 cm的RWCI系统,60 cm RWCI系统在不同灌水量下能够更有效地增加果树根系分布层的土壤含水率,增加土壤水分入渗深度;相同灌水量下RWCI系统设计深度的径向湿润锋分布间无明显差异,而垂直方向的分布具有明显差异;RWCI系统在相同的设计深度下,随着灌水量增大湿润锋在垂向与径向的运移距离差异逐渐增大。
- 张伟张伟赵西宁吴普特高晓东宋小林吴普特潘岱立
- 关键词：土壤含水率土壤水分运动
- 机井和地下水位对坎儿井水量影响的数值模拟被引量：3
- 2015年
- 长期以来坎儿井和机井是吐鲁番地区2种重要的灌溉水源工程,但由于吐鲁番地区机井布局和水源开采缺乏科学规划,造成区域地下水位的下降,直接威胁到了坎儿井的存在.为了探究机井抽水和地下水位对坎儿井水量的影响规律,在研究火焰山山前洪积扇水文地质条件的基础上,结合坎儿井独特的运行机制,建立了坎儿井出水模型,通过施加不同位置和数量的机井,变换抽水量和地下水位等方式以控制影响因素.结果表明:坎儿井水量与机井的距离和抽水量呈负相关,但会因其位置和排布形式的不同而产生不同程度的影响;单井对坎儿井水量的影响十分有限,群井对坎儿井水量的影响较大,其中又以集水段附近设置机井的影响最大;而在所有对坎儿井水量影响的因素中,地下水位起到了决定性作用.因此坎儿井的保护工作应以控制地下水位为主,同时严格控制坎儿井周围的机井数量和抽水量.
- 张伟张爱军邢义川宋志鹏买尔旦.买买提柳丽英
- 关键词：坎儿井机井地下水位数值模拟出水量
- 基于粒子群算法的抛物线形渠道断面优化方法被引量：8
- 2017年
- 针对试算法工作量大、计算误差大和精度低等问题,建立了以计算流量和设计流量之差最小为目标函数的抛物线形渠道断面优化数学模型,将粒子群优化算法引入到抛物线形渠道断面优化计算中,采用粒子群算法在全局空间下搜索渠道断面优化问题的全局最优解。并以陕西省石头河灌区五丈源支渠抛物线形混凝土渠道为例,对其二次抛物线形渠道断面的方程形状参数a和设计水深h进行了优化设计。结果表明,得到满足约束条件的最优方程形状参数a为5.06,最优设计水深h为0.398 2 m。与原设计相比模型计算所得渠道过水断面面积减少了0.102 1%,渠道土方量减少了6.225 4 m^3,混凝土衬砌量减少了4.764 1 m^3,工程占地面积也随之减少。粒子群优化算法能有效地解决抛物线形渠道断面设计中的优化问题,且具有收敛速度快、计算精度高和全局寻优能力强等优点。
- 张伟何武全
- 关键词：粒子群算法
- 二元覆盖对苹果树低耗水生育期土壤水分的影响被引量：14
- 2019年
- 为探明间作油菜和果树覆膜组合措施对黄土高原旱作苹果园低耗水生育期土壤水分的影响,通过田间定位观测试验,对比分析了各处理土壤含水量、土壤储水量等参数.结果表明:在果树萌芽期,苹果树覆膜+行间种植50%宽度油菜(PR1)和苹果树覆膜+行间种植100%宽度油菜(PR2)处理0~200 cm土层平均土壤含水量分别较对照(苹果树不覆膜+行间清耕)提高了7.9%、6.9%,在果树开花期分别较对照提高了3.5%、6.9%.两种处理在苹果树萌芽期均产生了土壤水分竞争,油菜边缘处是竞争最激烈的区域,这一时期PR1处理竞争程度小于PR2处理;在苹果树开花期PR1处理竞争现象不明显,PR2处理竞争现象明显;在这两个时期内PR2处理均发现土壤水分低值区.与对照相比,两种处理均能提高果园0~80 cm土层土壤储水量,同时在0~200 cm土层不产生土壤水分亏缺现象.在黄土高原旱作苹果园,推行PR1模式有利于改善低耗水生育期苹果园的土壤水分环境.
- 贾如浩杨建利赵西宁高晓东高晓东张伟
- 关键词：土壤储水量
- 黄土高原雨水集聚深层入渗(RWCI)系统下山地果园土壤水分时空变异特征被引量：9
- 2017年
- 水资源短缺是影响黄土高原雨养农业发展的关键性因素,雨水资源开发是缓解该地区水资源短缺的有效措施.本研究利用管式TDR系统监测21年红富士老果园0~300 cm土层土壤含水率变化,分析了雨水集聚深层入渗(RWCI)系统下黄土高原旱作山地果园土壤水分时空分布特征.结果表明:RWCI系统能够显著增加果园土壤含水率,特别是40~80 cm土层(土壤含水率低值区)土壤含水率,在该区域,不同设计深度(40、60和80 cm)RWCI处理(RWCI_(40)、RWCI_(60)和RWCI_(80))年均土壤含水率分别较鱼鳞坑(CK)处理提高75.3%、85.4%和62.4%,分别较裸露坡地(BS)处理提高39.2%、47.2%和29.1%.RWCI_(40)、RWCI_(60)和RWCI_(80)处理土壤水分入渗最大深度分别为80、120和180 cm,显著深于CK处理(60 cm),其中土壤水分变化幅度最大的土层分别主要发生在0~60、0~100和0~120 cm.在果树整个生育期内,RWCI处理土壤平均含水率(0~300 cm)以RWCI_(80)处理最大,其次是RWCI_(40)和RWCI_(60)处理.总体来看,RWCI系统是黄土高原实现雨水资源化和农业高效用水的有效措施.
- 宋小林宋小林赵西宁高晓东马文吴普特蒋小莉张伟
- 关键词：黄土高原山地果园土壤水分
- 辐射管技术在坎儿井水量控制中的应用及数值模拟被引量：4
- 2015年
- 坎儿井在吐鲁番地区灌溉、人畜饮水和环境保护等方面发挥着不可替代的作用。坎儿井常年自流出水,非灌溉期间水量除满足很少的生活用水以外,大部分水量无效蒸发而白白浪费。该文在分析吐鲁番地区坎儿井地质条件和坎儿井独特的运行机制的基础上,提出坎儿井水量人为控制技术——辐射管增水和水量控制技术。该技术的主要思想是:衬砌加固坎儿井集水段,并在集水段头部打设水平方向辐射管,改原坎儿井侧壁集水为辐射管集水,并在衬砌体内各个辐射管出水口接到一个汇水总管上,总管末端设置节制阀门,用于人为控制水量;利用立体建模的方法建立了增设辐射管的坎儿井渗流计算三维模型,论证了该技术的可行性。结果表明:利用辐射井技术改造后的坎儿井,集水范围扩大,单个坎儿井出水流量可以达到原来的2倍以上,效果十分明显;设置节制阀能够克服坎儿井水量无法控制的缺陷,是保护吐鲁番地区十分珍贵的地下水资源的有效手段。该技术的推广对坎儿井地下水资源的涵养与坎儿井保护具有重要意义。
- 买尔旦.买买提张爱军邢义川张伟宋志鹏
- 关键词：渗流水井坎儿井辐射管
- 抛物线形混凝土衬砌渠道标准化结构形式研究被引量：9
- 2016年
- 通过实例比较了2种常用的抛物线形渠道水力最佳断面参数,得出二次抛物线渠道的水力性能优于半立方抛物线形渠道,并推导出了二次抛物线渠道实用经济断面的计算公式,提出了详细的计算步骤,给出了二次抛物线渠道实用经济断面水力计算表以供设计人员使用。同时,根据渠道工程实际应用情况和现行规范要求,提出了抛物线形混凝土衬砌渠道标准化结构形式,计算得出了常用抛物线形混凝土渠道结构尺寸、不同比降流量表,在实际工程应用中可根据设计渠道的具体情况进行选用。
- 何武全宋清林宋江涛姜攀张伟
- 关键词：水力最佳断面实用经济断面
- 宁夏红柳沟渡槽结构安全性评价被引量：13
- 2015年
- 以建成已经57年的宁夏七星渠红柳沟渡槽为对象,采用现场质量检测、现场载荷试验和三维有限元方法,依据现行规范规定的标准,对渡槽进行质量检测和整体结构的静力、动力安全性评价。结果表明:红柳沟渡槽支撑体系质量良好,而上部槽体质量较差;整体结构在静力作用下安全性有保障,但在地震作用下不满足现行规范的要求。分析证明,现场载荷试验和三维有限元分析相结合的方法能够有效评价红柳沟渡槽整体结构的安全性,同时为老旧渡槽安全评价提供一种新思路。
- 宋志鹏张爱军杨文超张伟买尔旦.买买提
- 关键词：载荷试验有限元
