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  • 【期刊】 近红外反射土壤含水率测量仪设计

    刊名:农业工程学报 作者:雷廷武 ; 杨柳 ; 徐榕 ; 李建平 ; 欧阳天琪 关键词:近红外 ; 土壤含水率 ; 二极管 ; 发光二极管 ; 光电二极管 机构:中国农业大学工学院 ; 中国农业大学工学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 年份:2015
    摘要:水资源是制约中国农业生产最重要的因素之一,土壤含水率的检测对农业生产实践具有至关重要的指导意义。该文根据土壤水分对不同光谱的吸收和反射特性,以发光二极管作为测量仪器光源,中心波长为1 940 nm的光为测量光,1 800 nm为参考光设计了专用的测量电路和相应的软件程序来测量土壤含水率。系统光源发出的光照射到土壤表面,经反射后光电转换器,再送至放大电路、模数转换器、显示和存储。试验表明:土壤含水率与相对吸收深度之间存在正比例关系,线性回归的确定系数为0.86。为了证明测量仪器的测量进度,将实际土壤含水率与仪器的测量结果进行比较修正,结果表明:烘干法与本仪器测量的土壤含水率的结果的均方根误差均为3.9%。因此,本次设计的测量仪器可满足对土壤含水率的测量要求,研究结果在指导农业生产,水资源合理利用,精细灌溉的实时监测中具有良好的应用前景。
  • 【期刊】 PAM改善黄土水土环境及对玉米生长影响的田间试验研究

    刊名:农业工程学报 作者:雷廷武 ; 唐泽军 ; 赵小勇 ; 潘智刚 ; 李宁 关键词:聚丙烯酰胺 ; 入渗 ; 径流 ; 土壤水分 ; 玉米生长 机构:中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 内蒙古水利科学研究院 ; 内蒙古水利科学研究院 ; 内蒙古水利科学研究院 ; 中国科学院水土保持研究所 年份:2006
    摘要:在干旱半干旱地区,为了充分利用有限的降水资源,促进农作物的生长,采用聚丙烯酰胺(PAM)进行了减少玉米田土壤表面的径流,增加土壤入渗的试验。试验区位于内蒙古自治区清水河县境内,在试验区挑选一块坡面相对比较平整坡度在5%~7%的连片玉米田,分别在玉米田的土壤表面采用4个不同的处理,即PAM覆盖率80%、60%、40%和对照,试验采用3个重复。通过小区试验,测定降雨在土壤表面形成径流量、土壤的含水量的变化情况和玉米生长发育的状况,以及玉米的全干物质产量。结果表明,PAM能够很好地增加土壤的有效降雨量并促进玉米的生长。
  • 【期刊】 测量土壤颗粒密度的体积置换法

    刊名:农业工程学报 作者:雷廷武 ; 马玉莹 ; 庄晓晖 关键词:土壤 ; 体积测量 ; 密度 ; 体积置换 ; 湿土法 ; 干土法 机构:中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 年份:2014
    摘要:土壤颗粒密度测量在土壤和水的关系研究和实践中有重要意义。该文提出一种采用体积置换测量土壤颗粒密度的方法。该方法可以从2种途径进行测定。第1种途径是湿土测量法。第2种途径是干土测量法。湿土测量法:将任意质量和含水量的湿润土样装入容积已知的恒容容器后,称量得到其质量,再将恒容容器中注满水,置换出容器和土壤充气孔隙中气体的体积,再称量得到容器中土颗粒与水的总质量,进而计算得到补水置换体积。然后将土样充分烘干测量得到土颗粒的质量,计算原始土样中土壤水的体积与质量,进而计算得到土颗粒体积,由此测得土粒密度。干土测量法:将土样充分烘干测定土颗粒质量,再将烘干土样置于恒容容器中并注满水,测量并计算得到补水所置换的容器和土壤孔隙的体积,由此确定出土颗粒体积,进而由土颗粒体积和土颗粒质量计算得到土粒密度。采用4种土壤:陕西杨凌的黏黄土、北京的粉壤土、吉林的黑土和江西的黏红土,配制成5种不同土壤含水率(10%、15%、20%、25%、30%)。用上述体积置换法的2种途径,分别测定了每种土壤的土粒密度,并将测得的结果与常规比重瓶法、容量瓶法的测量结果进行比较。试验结果表明,所采用的4种土壤,持续烘干72 h(105℃),湿土法测量得到的土粒密度分别为2.6576、2.6301、2.6411和2.6687 g/cm3,采用干土法测得土粒密度分别为2.6557、2.6320、2.6423和2.6660 g/cm3。4种土壤烘干8 h(105℃)可能使测量得到的土壤颗粒密度偏小1%~2%。土壤颗粒密度测量误差随着烘干时间的延长而逐渐减小。干土法和湿土法测量土壤颗粒密度的散点都聚集在1∶1线上,表明2种方法测量得到的结果基本相同,测量结果比较的最大相对误差小于0.5%,说明体积置换法2种途径可以达到同等测量效果。所提出的方法测量精准度高,操作过程优于常规比重瓶法和容量瓶法。
  • 【期刊】 PAM及波涌灌溉对水分入渗影响的微型水槽试验研究

    刊名:土壤学报 作者:雷廷武 ; 袁普金 ; 詹卫华 ; Issac Shainberg 关键词:土壤结构稳定剂 ; PAM ; 波涌沟灌 ; 微型水槽 机构:中国农业大学(东区)水利与土木工程学院 ; 中国农业大学(东区)水利与土木工程学院 ; 水利部水土保持监测中心 ; 中国农业大学(东区)水利与土木工程学院 ; Institute ; Water ; Environmental ; Sciences ; Volcani ; Center ; 中国科学院水利部水土保持研究所 ; Dagan ; Israel 年份:2004
    摘要:
  • 【期刊】 细沟侵蚀动态过程模拟数学模型和有限元计算方法

    刊名:农业工程学报 作者:雷廷武 ; 姚春梅 ; 张晴雯 ; Mark Nearing ; 邵明安 ; 梅树立 关键词:细沟侵蚀 ; 模型 ; 动态过程 ; 有限元模拟 ; 水动力学 ; 概率模型 机构:中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所 ; SouthwestWatershedResearchCenter ; 2000EAllenRd.Tucson ; 中国科学院水利部水土保持研究所 ; 北京航空航天大学理学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所 年份:2004
    摘要:建立了集中水流作用下均质土壤坡面上细沟侵蚀动态模拟数学模型。模型包括根据质量守恒原理推导而得到的变沟宽水流连续性方程和泥沙运移方程;根据动量守恒方程推得到的水流动力学方程;由紊流冲击分布概率来确定的土壤剥离方程;过量泥沙采用沉积的一阶沉积方程。模型还考虑了沟床形态、水流动力、土壤侵蚀与泥沙沉积形成相互依赖的反馈环,具有表达细沟的空间变化和时间演变的能力。给出了利用有限元方法对水动力学方程及泥沙运移连续方程进行顺序求解的数值计算公式以及模型数值求解的具体步骤。
  • 【专利】 一种土壤田间持水量的测定方法及其测定装置

    作者:雷廷武 ; 江培福 ; 武阳 ; 李鑫 ; 毛丽丽 年份:2005
    摘要:本发明涉及土壤田间持水量的测定方法和测定装置,其测定方法为吸渗法: 利用土壤基质势主动将水吸入土壤中,使土样的含水量达到土壤毛管所能吸持的 无重力水时的最大水量,测量此时的土壤含水量即为土壤田间持水量。其测定装 置,包括:上端与供水源相连通的供水容器;安装在供水容器下部管壁上的进气 控制管和供水管;供水管的垂向下端连通一灌水器;进气控制管的垂向下半部放置 在一钻土锥形筒内,进气控制管的下端进气口与钻土锥形筒的管壁之间留有间隙;灌 水器的底部高出所述钻土锥形筒中的所述进气控制管的下端进气口1~2cm。本发 明首次提出吸渗法测量田间持水量,并提供其测量装置,具有省时、省水,更适 合粘性土壤等优点。
  • 【期刊】 测量坡面薄层水流流速的电解质示踪真实边界条件法与系统

    刊名:农业工程学报 作者:雷廷武 ; 啜瑞媛 ; 史晓楠 ; 刘琳 ; 赵军 关键词:流速 ; 测量 ; 电解质 ; 薄层水流 机构:中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 中国科学院青藏高原研究所 年份:2012
    摘要:坡面薄层水流流速的测量对研究地表水文过程具有重要意义。电解质脉冲法将边界条件用脉冲函数近似得到解析解,进而估算流速,引起误差。本研究在脉冲法的基础上改进,在测量系统中增加一组探针用于测量实际的边界函数。利用测得的边界条件数据,计算出模型边界条件的参数,进而将系统的真实边界条件的解与实测数据拟合,用最小二乘法计算流速。结果表明:两种真实边界条件法估算的流速没有显著差别,与流量法测量结果也一致,在短距离时真实边界条件法比脉冲法有较高的精度。由此说明,采用真实边界条件法和系统测量流速是可行的。
  • 【期刊】 电容式水流泥沙含量传感器数据融合的研究

    刊名:华中农业大学学报 作者:雷廷武 ; 沈逸 ; 李小昱 ; 王为 关键词:电容式传感器 ; 含沙量 ; 多传感器 ; 数据融合 ; 神经网络 机构:华中农业大学工程技术学院 ; 华中农业大学工程技术学院 ; 华中农业大学工程技术学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 杨陵712100中国农业大学水利与土木工程学院 ; 华中农业大学工程技术学院 ; 武汉430070中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 年份:2004
    摘要:用电容传感器测量水流泥沙含量时 ,电容传感器的输出受环境温度的影响。为了消除环境温度的干扰 ,采用人工神经网络方法对传感器的输出进行数据融合处理。以电容传感器的泥沙测量值和环境温度作为网络的输入 ,并用改进的BP算法对网络进行训练得到融合输出值。试验结果表明采用基于人工神经网络的数据融合方法可有效地消除环境温度对电容传感器所产生的影响 ,从而得到精确、稳定的输出值。
  • 【期刊】 精量灌溉决策定量指标研究现状与进展

    刊名:水科学进展 作者:雷廷武 ; 蔡甲冰 ; 刘钰 ; 许迪 关键词:精量灌溉 ; 灌溉决策 ; 指标 ; 土壤墒情 ; 蒸腾蒸发量 机构:国家节水灌溉北京工程技术研究中心 ; 国家节水灌溉北京工程技术研究中心 ; 国家节水灌溉北京工程技术研究中心 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 国家节水灌溉北京工程技术研究中心 ; 北京 100044中国农业大学水利与土木工程学院北京 100083 年份:2004
    摘要:按照土壤 植物 大气连续体(SPAC)理论,灌溉决策的指标可分为三类:土壤水分、作物水分生理状况和气象因素。对这三方面的研究现状与进展作了详细的阐述。在土壤水分监测技术方面,时域反射仪(TDR)技术、微波技术、近红外辐射等的应用,使监测更加准确和便利;用于灌溉决策的作物水分生理信息监测包括:细胞液浓度、叶/水势、茎果微变化、生理电阻电容、声发射等,从目前国际上研究情况来看,叶冠层温度和茎流变化是指示作物水分状况较好的指标;在估算大气蒸发力方面,以参考作物蒸散量为指标,估计作物参考蒸散量的方法以联合国粮农组织(FAO)最新推荐的Penman Monteith方法较为精细。并对目前灌溉决策指标的综合运用情况进行了总结。讨论了作为精准农业重要组成部分的"精量控制灌溉"今后的发展方向,建议以通过对作物、土壤、气象复合系统的分析和判断,指导灌溉的适时和适量。
  • 【期刊】 坡面薄层水流流速测量的比较研究

    刊名:农业工程学报 作者:雷廷武 ; 夏卫生 ; 刘春平 ; 吴金水 ; 赵军 关键词:质心运动速度 ; 坡面薄层水流 ; 电解质脉冲法 ; 流量法 ; 数学模拟 机构:湖南师范大学资源与环境科学院 ; 湖南师范大学资源与环境科学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 湖南师范大学资源与环境科学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 年份:2004
    摘要:在室内模拟水槽中分别用质心运动学原理、电解质脉冲法和流量法3种方法测量不同坡度、不同泥沙含量条件下的薄层水流流速。比较以上3种测量结果发现在下垫面无渗透时,即加入的盐液没有损失时,电解质脉冲法测量坡面薄层水流流速与质心运动速度及流量法测量结果基本是一致的。在泥沙含量较大时,电解质脉冲法测量结果的误差较大,流量对测量结果影响不显著;随着测量距离的延长,测量误差变小,这可能是随着测量距离的增加,加入电解质的时间与测量时间之比减小,从而使假设加入的电解质为电解质脉冲更加合理。总的来说,电解质脉冲法在实验条件下测量坡面薄层水流流速是可行的。
  • 【期刊】 坡面径流量与含沙量动态测量系统

    刊名:农业机械学报 作者:雷廷武 ; 王辉 ; 赵军 ; 刘清坤 关键词:水土保持 ; 径流量 ; 含沙量 ; 测量系统 机构:西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 中国农业大学水利与土木工程学院 ; 中科院水利部水土保持研究所 ; 上海交通大学自动检测研究所 ; 712100陕西杨凌 ; 100083北京市 ; 高级工程师 ; 712100陕西杨凌 ; 200030上海市 年份:2005
    摘要:设计了一套测量坡面径流含沙量与径流量的动态测量系统 ,利用γ射线穿过不同介质后强度衰减不同的规律来测量含沙量 ,通过检测径流注入给定容器时液位由下检测点到达上检测点的时间来测定流量。实际应用结果表明 ,系统工作稳定 ,操作方便 ,省工省时 ,测量结果准确。系统不仅适合于室内土壤侵蚀试验中含沙量与径流量的测量 ,而且可用于野外坡面土壤侵蚀试验小区长期定点监测和其他相关试验研究
  • 【期刊】 薄层水流速度、弥散系数与泥沙含量关系的初步探讨

    刊名:水土保持学报 作者:雷廷武 ; 夏卫生 ; 赵军 关键词:坡面水流 ; 电解质脉冲 ; 弥散系数 机构:湖南师范大学资源与环境科学院 ; 湖南师范大学资源与环境科学院 ; 中国农业大学水利土木工程学院 ; 中国科学院水利部水土保持研究所重点室 ; 湖南长沙410081中国科学院水利部水土保持研究所重点室 ; 北京100083中国科学院水利部水土保持研究所重点室 年份:2004
    摘要:利用坡面薄层水流的电解质脉冲数学模型,计算了不同坡度和含沙量下的电解质弥散系数,发现在泥沙含量较低时,弥散系数与水流速度有较好的线性相关性,但泥沙含量较高时,泥沙含量对弥散系数作用更加强烈,弥散系数与速度的相关性较差,说明弥散系数受泥沙含量和水流速度影响,但三者的关系函数有待于进一步探讨。