摘要：为探讨加气灌溉及秸秆还田对水稻泡田期水质的影响,于2021年在江苏省南京市开展土箱模拟试验,研究CK秸秆不还田+常规水灌溉(常规水DO 2.85 mg/L)、ST秸秆还田+常规水灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,常规水DO 2.85 mg/L)和SO秸秆还田+微纳米加气灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,微纳米气泡水DO 8.04 mg/L)对水稻泡田期田面水、不同土层土壤溶液和渗漏水水质的影响,对TN、TP和COD 3类水质指标在泡田期内的变化情况进行监测分析。结果表明:秸秆还田会导致水稻泡田期田面水、各层土壤溶液以及渗漏水的TN、TP和COD浓度增加,且对水稻泡田初期田面水及浅层土壤溶液的水质影响较为严重,泡田期内秸秆还田会导致田面水的TN、TP和COD浓度峰值分别增加27.67%、27.27%和56.11%,0~10 cm土壤溶液的TN、TP峰值分别增加28.95%、57.34%,秸秆还田后0~10 cm土壤溶液COD平均浓度增加43.44%。微纳米加气灌溉可有效降低秸秆还田后泡田期内稻田水体中TN、TP及COD浓度,微纳米加气灌溉使秸秆还田后的田面水的TN、TP和COD浓度峰值分别减少10.65%、16.67%和15.69%,使泡田期内田面水TN、TP和COD平均浓度分别减少10.97%、5.88%和5.73%。研究表明,秸秆还田后会导致水稻泡田期田面水、各层土壤溶液以及渗漏水的TN、TP及COD浓度升高,秸秆还田后采用微纳米加气灌溉可以降低稻田水体中TN、TP及COD浓度。试验可以实现减轻秸秆还田导致的稻田水质污染的目的,同时可为控制稻田污染物扩散以及减少氮磷流失方面提供一定的理论依据。

摘要：柱塞式注肥泵是水肥一体化系统肥液注入的关键设备,为探明柱塞往复运动过程中柱塞式注肥泵的内部流动特征及外特性,该研究基于RNG k-ε湍流模型和动网格技术,构建注肥泵内流动三维动态数值模拟模型,对不同柱塞行程比和往复频率工况的泵内瞬态流动进行非定常数值模拟,预测柱塞泵外特性并分析额定工况的泵内流场特征,通过与试验数据及理论计算结果的对比,验证数值模拟模型的可靠性。结果表明:不同行程下模拟所得的时间平均流量与试验结果最大相对误差为3.58%,数值模拟所得瞬时流量大小及变化趋势与理论计算结果吻合良好,最大相对误差为3.17%;泵排出、吸入过程的初始阶段,分别存在进、出口单向阀阀芯闭合滞后现象,伴随形成回流;受阀芯闭合滞后导致的回流影响,注肥泵瞬时流量存在突变,其突变时刻与阀芯闭合时刻一致;注肥泵平均流量与柱塞行程和往复频率均呈线性正相关,泵容积系数随柱塞行程的减小而降低,但随柱塞往复频率的变化不明显,变频调控可更准确调节注肥泵流量,是水肥一体化系统中注肥流量调节的优选方式。研究结果可为柱塞式注肥泵设计与运行调控提供依据。