水利與土木工程學院2017年“URP”計劃指南

1、水利與土木工程學院2017年“URP”計劃指南項目1：基于熱紅外遙感的作物耗水特征研究田 菲 副教授一、項目概況綠洲是我國內陸干旱區(qū)的精華，綠洲的可持續(xù)發(fā)展，關鍵在于合理配合和有效利用水資源，面向國家“十三五”水安全戰(zhàn)略和水安全保障的戰(zhàn)略規(guī)劃，作物耗水研究是國際地球科學積極鼓勵的創(chuàng)新領域。黑河流域是我國第二大內陸河流域，在干旱區(qū)極具代表性，黑河中游是重要的玉米種子生產(chǎn)基地，為全國糧食安全做出重大貢獻，同時也是重要的耗水區(qū)，長期在水資源的競爭使用中，存在過度使用地下水緩解農(nóng)業(yè)灌溉地表水的問題，導致植被退化、地下水位下降等一系列生態(tài)環(huán)境問題，作物耗水研究已成為中游迫切需要解決的問題。由于研究尺度及

2、方法等限制，對點尺度及較大尺度研究的連接仍不完善，農(nóng)田米級尺度的作物耗水和環(huán)境存在明顯的時空差異性，耗水量研究的時空精細度不能滿足區(qū)域精準農(nóng)業(yè)管理的需求。本項目將通過野外熱紅外觀測的手段，以期量化干旱區(qū)米級尺度的作物耗水，從而為制定合理的灌溉制度、灌溉決策打下基礎。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)（1）野外觀測：基于熱成像技術，擬在黑河中游的大滿試驗站開展野外觀測試驗，擬選取典型作物類型為玉米，觀測參數(shù)主要是冠層地表溫度和瞬時氣象數(shù)據(jù)。該環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學生野外試驗的動手能力，借助新技術、新觀測方法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；考核辦法，觀測生長季起碼1-2周的玉米冠

3、層溫度。（2）模型構建：基于野外觀測數(shù)據(jù)和三溫模型，估算玉米生長季的耗水量。該環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學生解決實際問題的能力；考核辦法，構建玉米生長季的蒸散發(fā)耗水模型。三、項目實施的基礎和條件1.地表溫度觀測所用的便攜式紅外熱成像儀TiX已做投標購買，氣象觀測儀器也已經(jīng)具備；2.本項目擬在黑河中游綠洲開展，黑河流域生態(tài)-水文集成研究重大研究計劃已選取黑河中游大滿灌區(qū)為核心觀測區(qū)，基礎資料非常豐富。四、學生提交的成果（1）冠層地表溫度的紅外熱成像圖以及日內變化圖；（2）提供最少某一日的玉米蒸散發(fā)量日內分布結果項目2：壓力調節(jié)器的研發(fā)與優(yōu)化李光永 教授一、項目概況壓力調節(jié)器是微灌系統(tǒng)中重要的壓力調節(jié)設備，其作

4、用是在調節(jié)范圍內可保證下游壓力不受上游壓力變化的影響，從而避免管網(wǎng)壓力變化對灌水器流量的影響，提高灌水均勻度，同時保障系統(tǒng)安全運行。針對壓力調節(jié)器的評價指標主要有：預置壓力、起調壓力、調壓范圍和不同流量下出口壓力偏差四項。其中預置壓力和不同流量下出口壓力偏差是本項目研究重點。本實驗室前期研究表明：壓力調節(jié)器的結構形式、彈簧參數(shù)及密封方式均會對壓力調節(jié)器的性能產(chǎn)生影響；且彈簧剛度越高，預置壓力越高。本項目主要研究對象為現(xiàn)已開發(fā)出的兩種結構形式的壓力調節(jié)器。其均可提供一系列不同的預置壓力，調壓范圍廣，出口壓力穩(wěn)定，性能良好，但兩種壓力調節(jié)器分別存在調壓杯體尺寸不是最佳尺寸和組件數(shù)量較多的問題。本項

5、目將針對以上兩點問題進行壓力調節(jié)器的優(yōu)化改進，主要內容如下：1）對國內外現(xiàn)有的壓力調節(jié)器的型號和技術參數(shù)進行總結歸類，并進行部分國外產(chǎn)品和本實驗室產(chǎn)品的測試及數(shù)據(jù)對比分析，提出當前產(chǎn)品中存在的不足。閱讀相關文獻，總結現(xiàn)有研究成果，提出壓力調節(jié)器性能優(yōu)化的方式方法。2）探究A型壓力調節(jié)器調壓杯體的結構尺寸（杯體形狀、長度、杯壁厚度）和過流斷面的結構尺寸（過流斷面大小、過流斷面結構形式）對壓力調節(jié)器調壓性能的影響。3）探究密封方式改變對B型壓力調節(jié)器調壓性能的影響。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1.實施計劃（1）2017.042017.06，認識壓力調節(jié)器

6、的原理與結構，對國外產(chǎn)品和本實驗室產(chǎn)品進行性能測試和對比分析；（2）2017.072017.08，探究流道結構形式對A型壓力調節(jié)器性能的影響，并對A型壓力調節(jié)器的結構優(yōu)化；（3）2017.092017.10，通過對密封方式的改進，減少B型壓力調節(jié)器的結構組件，以對B型壓力調節(jié)器的結構優(yōu)化； （4）2017.112017.12，探究調壓杯體結構尺寸及密封方式對A型壓力調節(jié)器性能的影響，并對A型壓力調節(jié)器的結構優(yōu)化；（5）2018.012018.04，整理分析前期的試驗數(shù)據(jù)，撰寫報告。2.實驗方案（1）對現(xiàn)有產(chǎn)品的性能測試與評價本實驗室當前開發(fā)的壓力調節(jié)器結構形式有三種，每種結構均有一系列不同預置

7、壓力的產(chǎn)品。同時購買了部分國外產(chǎn)品以進行對比。通過對以上產(chǎn)品的性能測試使學生掌握壓力調節(jié)器的評價指標（預置壓力、起調壓力、調壓范圍及不同流量下的預置壓力偏差）及測試內容與方法（壓調性能曲線與壓力流量關系）。本階段結束時需提交圖表形式的測試結果。（2）調壓杯體結構尺寸對A型壓力調節(jié)器調壓性能的影響A型壓力調節(jié)器由上游殼體、調壓杯體、下游殼體、密封圈和彈簧五個部件組成，結構簡單。該結構的壓力調節(jié)器在過流量穩(wěn)定的條件下出口壓力穩(wěn)定，性能較好，但由于調壓杯體過短，壓調工作初期調壓杯體不能正常軸向移動，對壓調性能有較大影響。測試使用不同長度和壁厚的調壓杯體的壓力調節(jié)器，分析調壓杯體長度和壁厚對其性能的影

8、響，并做出最優(yōu)選擇。（3）流道面積及結構形式對A型壓力調節(jié)器調壓性能的影響通過測試不同流道面積的壓力調節(jié)器，探究流道面積對A壓力調節(jié)器調壓性能的影響；在過流斷面面積相同的條件下，分別測試流道結構形式“一”字形、“十”字形與“米”字形的壓力調節(jié)器，探究流道形式的復雜程度對A型壓力調節(jié)器性能的影響。（3）對B型壓力調節(jié)器的結構優(yōu)化B型壓力調節(jié)器由上游殼體、進口花籃、連接件、T形調節(jié)桿、下游殼體、密封圈和彈簧七個部件組成。該結構的壓力調節(jié)器不僅出口壓力穩(wěn)定，且不同過流量下預置壓力偏差較小，性能良好，但組成部件較多，組裝復雜。通過改變密封圈裝配的位置，同時將上游殼體、進口花籃和連接件的結合，將B型壓力

9、調節(jié)器結構簡化為由上游殼體、T形調節(jié)桿、下游殼體、密封圈和彈簧五個部件組成。（二）、時間安排2016年5月2016年6月 要求學生查閱部分相關書籍和文獻資料，寫出3000字左右的文獻綜述，培養(yǎng)學生查閱文獻能力與寫作能力；細化具體方案，培養(yǎng)學生解決具體問題的能力，確定研究方案；2016年7月2014年8月 繪制擴散管及突然擴大管的二維尺寸圖；2016年9月2016年10月 對擴散管及突然擴大管進行造型；2016年11月2017年2月 對擴散管及突然擴大管進行流動特性計算，分析不同擴散角的逐漸擴散管的流動特性；2017年3月2017年4月 整理結果，存在的問題改正，提交結題報告。三、項目實施的基礎

10、和條件 項目申請人李光永教授已主持和參與過多項國家和省部級重點科研項目的研究工作，申請過多項與壓力調節(jié)器有關的國家發(fā)明專利，對本項目研究內容的研究意義、國內外發(fā)展狀況及存在問題認識深刻，同時具有扎實的基礎理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗。本實驗地點設在水利與土木工程學院灌溉與排水實驗室，實驗室內現(xiàn)有微灌灌水器抗堵塞和水力性能綜合測試平臺，該平臺可正常運行，具備基本的實驗條件。本團隊成員熟悉3維畫圖軟件creo的操作使用，可及時將相關想法落實到行動中。同時，目前的3D打印技術成熟高效，設計完成后，打印與運輸周期不超過一周，精度高且速度快，為項目完成提供了必要的支持。目前，項目申請人所在課題組承擔的東北糧

11、食主產(chǎn)區(qū)高效節(jié)水灌溉技術與集成應用項目“精量化高效滴灌技術與產(chǎn)品”，所研究的內容與本申請交叉、相關。四、學生提交的成果 本項目需要學生親手進行試驗測試及數(shù)據(jù)處理，并撰寫試驗報告。具體需提交：（1）試驗報告1篇（包括：研究背景及進展、壓力調節(jié)器原理及結構、測試內容及方法、A型壓力調節(jié)器結構的優(yōu)化與性能評價、B型壓力調節(jié)器結構的優(yōu)化與性能評價、結論與建議）（2）優(yōu)化后的A、B兩種壓力調節(jié)器結構圖（零部件圖及總裝圖，PRT文件）（3）相關圖表（實驗過程中所有測試數(shù)據(jù)及其圖表）項目3：裝配式建筑施工工藝比較與分析郝仕玲 副教授一、項目概況裝配式建筑是指在工廠化生產(chǎn)的部品部件，在施工現(xiàn)場通過組裝和連接而

12、成的建筑。相對于現(xiàn)在仍然在施工當中占主流的現(xiàn)澆建筑來說，就是把一部分原來通過現(xiàn)澆成型的構配件，比如梁、柱、板，拿到工廠去生產(chǎn)，生產(chǎn)之后再運到工地來組裝，把它的節(jié)點做好，然后采用一部分的現(xiàn)場澆筑將這兩部分結合起來，形成一個完整的建筑，我們把這個叫做裝配式建筑。衡量裝配式建筑的水平，還有個裝配率的問題，到底有多少構件拿到工廠組裝了，現(xiàn)場的濕作業(yè)量減少了多少，都代表了裝配式建筑的技術水平。具體來說，裝配式建筑具有以下優(yōu)點：1、構件可在工廠內進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，施工現(xiàn)場可直接安裝，方便又快捷，可縮短 HYPERLINK /s?wd=%E6%96%BD%E5%B7%A5%E5%B7%A5%E6%9C%9F&

13、tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1Y1njF-uAP-n1fkuWNBmHc10ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6KdThsqpZwYTjCEQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4WUvYETgN-TLwGUv3EnWTLPjcsPHRs t _blank 施工工期。2、構件在工廠采用機械化生產(chǎn)，產(chǎn)品質量更易得到有效控制。3、周轉料具投入量減少，料具租賃費用降低。4、減少施工現(xiàn)場濕作業(yè)量，有利于環(huán)保。5、因施工現(xiàn)場作業(yè)量減少，可在一定程度上降低材料浪費。6、構件機械化程度高，

14、可較大減少現(xiàn)場施工人員配備。與此同時，裝配式建筑也具有以下局限性：1、因目前國內相關設計、驗收規(guī)范等過于滯后施工技術的發(fā)展， HYPERLINK /s?wd=%E8%A3%85%E9%85%8D%E5%BC%8F%E5%BB%BA%E7%AD%91&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1Y1njF-uAP-n1fkuWNBmHc10ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6KdThsqpZwYTjCEQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4WUvYETgN-TLwGUv3EnWTLPjcs

15、PHRs t _blank 裝配式建筑在建筑物總高度及層高上均有較大的限制。2、建筑物內預埋件、螺栓等使用量有較大增加。3、構件工廠化生產(chǎn)因模具限制及運輸（水平垂直）限制，構件尺寸不能過大。4、對現(xiàn)場垂直運輸機械要求較高，需使用較大型的吊裝機械。5、構件采用工廠預制，預制廠距離施工現(xiàn)場不能過遠。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1 研究內容(1) 國內外裝配式建筑施工相關資料搜集(2) 分析比較各種施工工藝的難點及優(yōu)缺點(3) 探討裝配式建筑在國內的發(fā)展趨勢2 研究方案(1) 查閱文獻資料，獲得近年來裝配式建筑施工工藝的文字或影像資料；(2) 分別對各施工

16、工藝進行分析分析，同時明確不同施工工藝適用的條件；(3) 探討裝配式建筑在我國的發(fā)展趨勢。3 對學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路 (1) 通過查閱資料，了解裝配式建筑及裝配式建筑施工的特點； (2) 通過施工方法的比較分析，掌握科學研究中提出問題、分析問題、解決問題的一般方法； (3) 有利于學生對課堂學習到的規(guī)律和知識理解得更深刻、運用得更正確。4 考核辦法 (1) 考查資料查閱的全面性； (2) 考查裝配式建筑施工工藝比較分析的合理性； (3) 考查報告撰寫的邏輯性。三、項目實施的基礎和條件 (1) 參與本項目的同學學習過材料力學、結構力學、鋼結構等基礎課程； (2) 在教師的指導下，學生能夠完成

17、資料查閱和問題分析；(3) 具備計算機等硬件設備。四、學生提交的成果“裝配式建筑施工工藝比較與分析”報告一份項目4地下空間施工工藝比較與分析王東生 講師一、項目概況在我國隨著我國城市化進程的不斷發(fā)展、進步，人民的物質生活水平的不斷提高，城市出現(xiàn)了用房擁擠的情況，開發(fā)地下工程已成為城市發(fā)展壯大的必然，也是一個城市發(fā)展的亮點。由于世界范圍內能源及其他原材料的短缺，尤其是人類居住、交通、環(huán)境的矛盾日益突出，使人們對于土地的開發(fā)逐漸由地面轉入對地下空間的開發(fā)和利用。因此，國際上一種普遍流行的觀點就是 19 世紀是橋梁的世紀，20 世紀是高層建筑的世紀，21 世紀則是地下空間的世紀。城市地下空間的開發(fā)利

18、用主要是依托地下工程建設進行的，主要解決的應當是交通系統(tǒng)、市政公用設施系統(tǒng)、防空防災系統(tǒng)和能源及物資儲備系統(tǒng)等。城市地下空間的開發(fā)利用對于保護和改善城市環(huán)境、節(jié)約土地資源、緩解城市交通擁擠、建設城市地下市政管線公用隧道、治理和降低城市污染、消除垃圾圍城現(xiàn)象、加強國防及防災減災能力等方面，都具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1 研究內容(1) 地下空間施工工藝相關資料搜集(2) 分析比較各類型施工工藝的難點及優(yōu)缺點2 研究方案(1) 查閱文獻資料，獲得近年來地下空間施工工藝的文字或影像資料；(2) 分別對各施工工藝進行分析分析，

19、同時明確不同施工工藝適用的條件；(3) 探討地下空間工程施工方法的發(fā)展趨勢。 3 對學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路 (1) 通過查閱資料，了解地下空間及地下空間施工的特點； (2) 通過施工方法的比較分析，掌握科學研究中提出問題、分析問題、解決問題的一般方法； (3) 有利于學生對課堂學習到的規(guī)律和知識理解得更深刻、運用得更正確。4 考核辦法 (1) 考查資料查閱的全面性； (2) 考查地下空間施工工藝比較分析的合理性； (3) 考查報告撰寫的邏輯性。三、項目實施的基礎和條件 (1) 參與本項目的同學學習過材料力學、結構力學、鋼結構等基礎課程；(2) 在教師的指導下，學生能夠完成資料查閱和問題分析；

20、(3) 具備計算機等硬件設備。四、學生提交的成果“地下空間施工工藝比較與分析”報告一份 項目5：翹曲扭轉對曲梁結構受力變形的影響 王宏志 副教授一、項目概況曲梁，是指截面軸線為非直線、承受與梁軸一致及（或）垂直的荷載、整體受彎受扭的結構。從幾何形狀上看，曲梁的軸線可以是空間曲線，這樣的曲梁為空間曲梁；當曲梁的軸線為平面曲線，即軸線在一個平面內有曲率、垂直方向的曲率0時，曲梁為平曲梁。曲梁軸線應該以曲線方程描述，為了描述的方便，通常用梁軸曲線的曲率半徑表示梁的彎曲形狀及彎曲大小。曲梁軸線的形狀可分為曲線及不規(guī)則曲線，規(guī)則曲梁的軸線一般有圓弧曲線、回轉曲線等。原則上，曲梁上可作用各種荷載。從形式上

21、看，曲梁上的荷載包括集中力和分布力；從特性上分，曲梁荷載分為力及力矩；從方向上看，曲梁的力可作用在軸向、徑向和豎向三個方向。一般情況下，曲梁上的荷載以豎向集中力、豎向均布力及軸向均布力矩為主。需要說明的是，當平曲梁只作用有徑向集中力或分布力時，平曲梁只存在軸力、徑向彎矩及剪力，曲梁退化為拱。曲梁的特點是：（1）曲梁是典型的空間結構，曲梁上一個方向的荷載不僅在本方向產(chǎn)生位移，還會對其他兩個方向的內力和變形產(chǎn)生影響。因此，直梁的基本方程及基本結論在曲梁結構中不再適用。（2）對應于最基本的荷載作用方式，當曲梁中存在豎向荷載時，曲梁中出來產(chǎn)生豎向彎曲變形，還導致曲梁中出現(xiàn)扭轉變形。因此，彎剪扭復合（耦

22、合）受力變形，是曲梁的基本受力變形方式。（3）除了極少數(shù)旋轉對稱的截面（圓形或環(huán)形），其余型式截面桿的扭轉，除了產(chǎn)生扭轉剪應力的截面轉動變形，還存在導致截面產(chǎn)生正應力的翹曲變形。對于曲梁的彎扭耦合變形，須考慮截面的翹曲扭轉問題。本課題擬在對曲梁結構的受力變形進行分析，重點研究翹曲扭轉對其受力的影響。本課題的主要研究內容包括：（1）熟悉曲梁內力及變形分析方法；（2）將考慮翹曲扭轉與不考慮翹曲扭轉的結果進行對比分析。（3）進行算例及對比分析二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1.研究思路及方案：（1）進行資料查詢，收集曲梁結構的研究現(xiàn)狀。（2）基于Vlasov彎

23、曲及約束扭轉理論，熟悉曲梁內力及變形分析方法，分別對考慮和不考慮翹曲扭轉的曲梁結構進行分析。（3）通過具體算例，直觀的表達翹曲扭轉的影響。2.對學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路：（1）通過查閱資料，訓練學生查閱文獻資料的基本能力。（2）通過結構分析，訓練學生建模、計算的能力。（3）通過算例，訓練學生實際運用的能力。3.考核辦法：（1）考察查閱資料的全面性與典型性。（2）考察曲梁結構模型的合理性。三、項目實施的基礎和條件（1）參與本項目研究的同學學習過高等數(shù)學、材料力學等基礎課，有對曲梁結構進行變形及內力分析的基礎。（2）在教師的指導下，能夠完成曲梁結構的受力性能分析。（3）具備計算機硬件設備和Matl

24、ab數(shù)學計算軟件。（4）有足夠的網(wǎng)絡資源、圖書及工程設計資料。四、學生提交的成果研究報告一份，包括：（1）典型荷載作用下曲梁彎扭耦合受力計算模型。（2）翹曲扭轉對曲梁受力變形的影響。（3）算例及對比分析項目6：微納米氣結合外源硒調控對水果型黃瓜的影響李云開 教授項目概況（1）在我國北方地區(qū)由于氣候限制，冬季蔬菜種植受到限制，設施大棚毫無疑問是解決人們冬春蔬菜短缺的最好途徑。但同時也存在一些問題，在大棚封閉的小環(huán)境條件下，空氣流通不暢快，同時大棚內土壤通常以一季一次的淺耕為主，易造成心土層及犁底層土壤板結，所以往往存在土壤通氣不良的問題。水、肥、氣、熱、光作為植物生長發(fā)育的五大外部因素，各因素之

25、間相互聯(lián)系共同操控植物的生長發(fā)育。其中，土壤水分和肥料作為植株生長的必備條件，對植株生長特性起到了明顯的調控作用，而灌溉施肥是土壤水分和肥料主要來源之一。合理灌溉能夠調控作物根系生長發(fā)育，使莖、根、葉各部分維持最優(yōu)生長，從而達到最佳的產(chǎn)出比。同時土壤的通氣性對作物正常的生長發(fā)育至關重要（Bhattarai S P，2006; Shahien M M，2014）。作物根系環(huán)境對作物生長有很大影響，在不同土壤通氣狀況下，作物根細胞和組織呼吸及養(yǎng)分吸收量不同，有氧呼吸可以形成較多ATP (三磷酸腺苷)，貯存更多能量，為作物生長提供動力，保證作物正常成長（李云開，）。若根系無法得到充足的氧氣，植物根部

26、細胞膜電位及細胞內pH改變，離子跨膜運輸能力降低，根系活力降低，根系不能攝取到充足的養(yǎng)分（37），根系細胞能量供應將會受到限制，進而根系對水分和養(yǎng)分吸收減少，向地上營養(yǎng)物質運輸不足，導致植株體內激素含量、酶活性改變，光合作用也會受到阻礙，植株營養(yǎng)器官功能受限，最終導致作物產(chǎn)量和品質下降（Fukao T，2004；李虎，2008） 。從作物根區(qū)需氧角度來說，灌溉過程的進行會對作物造成不利影響。土壤分為氣、液、固三相，氣體和水分存在于土壤固體顆粒的孔隙之中，在灌溉的過程中，土壤的含水量增加，更多的水分填充土壤孔隙，從而排擠孔隙中原有的空氣，因此灌溉會使土壤中的空氣含量降低。根據(jù)已有研究，根系呼吸與

27、土壤呼吸相互影響（韓廣軒，2008），土壤中的氧氣要同時維持根系、土壤微生物、土壤動物呼吸。因此，根區(qū)氧供應不足會對作物本身及土壤微生物、土壤動物均造成危害。（2）微納米加氣灌溉是一種新型的高效節(jié)水灌溉技術，它不但能節(jié)水、增產(chǎn)、提高作物品質，還能改良土壤，提高土地生產(chǎn)力，有利于緩解當前農(nóng)業(yè)用水緊缺的難題。加氣灌溉是指在地下滴灌的基礎上，將加氣設備產(chǎn)生的水氣混合物通過灌水器均勻緩慢的運輸至作物根系周圍為土壤中，為根系呼吸提供足夠的氧氣（空氣）。微納米加氣灌溉是指利用微納米氣泡發(fā)生器作為加氣設備，該設備產(chǎn)生的是微納米級別的氣泡。本項目中使用的加氣設備是團隊自主研發(fā)的中農(nóng)浩澤微納米氣泡發(fā)生器（ZNH

28、Z-1），該裝置以溶氣釋氣及機械剪切方式制氣。采用離心泵將水和空氣一并吸入泵中，借助葉輪高速旋轉將空氣在剪切和攪拌作用下破碎成細小氣泡，隨著壓力上升，水中的細小氣泡逐漸溶解于水中。含大量過飽和空氣的水氣混合物經(jīng)離心泵增壓后進入混合室，流經(jīng)混合室扁嘴型節(jié)流孔時水流速度加快，節(jié)流孔處的壓力迅速降低，溶解在水中的空氣被迅速釋放出來，生成大量微納米尺度的氣泡，并在混合室中再次充分混合，最終沿出水管路流進灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)向水中加氣的過程。這種方法產(chǎn)生的氣泡持續(xù)、微細、均一，設備運行運行穩(wěn)定且相對便宜，更易普及。（3）加氣灌溉研究進展加氣灌溉可以提高作物根系周圍土壤中的氧氣含量，促進根系進行有氧呼吸，從而形

29、成更多的能量，根系活力得以提升，從而促進根系對水分和養(yǎng)分的吸收(牛文全，2010)；對根區(qū)進行通氣能夠使根系長度顯著增長，提高根系自根基至根尖生物量(王丹英，2008)。加氣灌溉對作物的光合作用起促進作用。具體表現(xiàn)為加氣灌溉能夠增加功能葉片ATP含量(李軍，2004)，增強葉片捕獲光的能力，增加光合產(chǎn)物積累(杜國棟,2007)， 能夠增加葉片氣孔導度，提高光合速率（Bhattarai et al.2006, 2008）。加氣灌溉通過促進根系發(fā)育對養(yǎng)分的吸收以及促進光合作用加快營養(yǎng)物質的積累可以促進作物的生長、干物質的累積、作物產(chǎn)量以及營養(yǎng)品質的形成。Abuarab M的研究表明，加氣灌溉可以使

30、玉米灌漿速率加快，灌漿結束時間更早(Abuarab M，2013)。大量研究表明，加氣灌溉對作物的產(chǎn)量和品質的提升起重要作用（陳新明，2010；SP Bhattarai，2008；盧芳，2014；劉杰，2010），Bhattarai 的研究表明加氣灌溉可以使可以使大豆產(chǎn)量提高82%-96%，棉花產(chǎn)量提高14%-28%(Bhattarai S P，2006)，對于番茄可溶性固形物、總糖和VC含量均明顯提高(張慶龍，2013)。同時，加氣灌溉可以有效改善鹽堿地以及重黏土區(qū)域種植地的土壤通氣狀況，從而對作物的生長發(fā)育起到良好的調節(jié)作用（張慶龍，2013；Surya P. Bhattarai，2006

31、）。（4）硒是人體必需的營養(yǎng)元素，具有防癌抗癌，防止克山病、大骨節(jié)病、心血管病，延緩衰老，解除重金屬毒性等作用。但我國72%的地區(qū)都屬于硒缺乏地區(qū)，對我國13個省市的營養(yǎng)調查表明，成人每日的攝硒量僅為26.63g/d，遠低于中國營養(yǎng)學會推薦的50g/d。研究表明，世界上有40多個國家和地區(qū)缺硒，我國有72%的縣是低硒或缺硒地區(qū)。1988年，中國營養(yǎng)學會將硒列為人體必需的15種營養(yǎng)元素之一，并且規(guī)定了硒的RDA值(人體每日攝取推薦量)為50g(劉錚，1996)。而對我國13個省市的營養(yǎng)調查表明，成人每日的攝硒量僅為26.63g，因此缺硒現(xiàn)象普遍存在(Taylor，J.B.，eW，2008)（13

32、）。20世紀50年代，K.Schwarz和Foltz發(fā)現(xiàn)動物缺硒會導致大鼠的肝壞死和家畜肌營養(yǎng)不良癥之后，人們對硒的研究重點才從硒的毒害作用轉移到硒的營養(yǎng)作用（Rayman M P，2000），之后硒被確定為哺乳動物的必需元素 （Sager M，2006） 。近年來，隨著硒的毒性生理學、營養(yǎng)學功能研究的逐漸加深，硒的醫(yī)療、保健作用也得到了廣泛的實踐應用（楊光圻，1982）。然而由于其平均地表豐度非常低，硒被歸類為痕量元素（布和敖斯爾，1995）。人類對硒的吸收遵循土壤-植物-人體的循環(huán)系統(tǒng)規(guī)律，人類對硒的攝入主要取決于所食用的糧食或者蔬菜作物，而作物中的硒來源于所種植的土壤中的可利用硒（Com

33、bs GF，2001），植物對硒的富集是通過它們轉運無機棲為多種有機硒形態(tài)，這一過程對人類營養(yǎng)和健康具有重要的影響（Fancesco Cubadda,2010）。人體對硒的吸收率以及硒對人的生物活性均表現(xiàn)為植物性硒高于動物性硒,而且其中的有機硒比無機硒安全有效,所以植物硒是決定食物鏈硒水平的重要環(huán)節(jié)。關于土壤-植(作)物系統(tǒng)硒的有效性、轉化過程及機理方面的研究也一直是學術界十分關心的科學問題。（5）外源硒調控研究進展。 環(huán)境無機硒或外源硒通過高等植物的同化作用進入生命有機體系,并通過食物鏈調節(jié)人體硒水平是目前提高人類對硒元素攝取的有效方式。外源硒調控對于作物的硒含量有直接的影響（Meija E

34、urola，2004；Martin R.，2006），同時可以促進作物的生長發(fā)育（別同玉，2010），提高作物的產(chǎn)量和品質（郭婉香，2014）。作物的硒含量主要受到土壤中可利用硒含量的影響，硒在土壤中以多種形態(tài)存在,按價態(tài)分,包括元素態(tài)硒(0 價)、硒化物(-2 價)、硒酸鹽(+4 價)、亞硝酸鹽(+6 價)、有機態(tài)硒和揮發(fā)態(tài)硒（Yumei, K.，1993）。元素態(tài)硒(Se)在土壤中的含量極低,很不活潑,不溶于水,植物難以吸收利用。硒化物(Se2-)是較普遍存在于半干早地區(qū)土壤中的形態(tài),大多難溶于水,植物難以吸收,但通過風化過程可以釋放出少量的可溶性硒。亞硒酸鹽(SeO32-)具強氧化性,易

35、溶于水,是植物吸收無機硒的主要形態(tài),在硒的各種形態(tài)中的含量在 40%以上,在低硒土壤中施用最為有效（Cary E，1973）。硒酸鹽(SeO42-)是硒的最高氧化態(tài)化合物,溶于水,可為植物吸收,但吸收后易導致植物中硒毒（ Olson O E，1942）。土壤中的硒酸鹽由于在自然條件下氧化困難,所以含量很少。對作物進行外源硒調控，通過基施或者滴施硒肥到土壤中，可以有效提高作物的硒含量（張妮，2015；殷金巖，2014） 。又研究表明每公頃施用10克硒Na2SeO4，將最終使大部分的英國小麥籽粒的硒含量増加10倍（Martin R，2006）。對作物進行外源硒調控的過程中，適宜濃度的硒溶液可以促進

36、作物的生長發(fā)育和干物質累積（別同玉，2010）, 方興漢等用亞硒酸鈉溶液處理茶樹表明，低濃度硒(0.050.1 g/g)對茶樹生長有促進作用，株鮮重、根鮮重、根干重、著葉數(shù)、株高、分枝數(shù)及分枝總長度均比對照高，而且低濃度硒促進了茶苗對氮鉀吸收和根系次生物質的合成，0.51.00 g g-1的硒濃度則有降低株高、抑制生長的作用（方興漢，1992）。孫發(fā)仁發(fā)現(xiàn)對油菜等 6 種蔬菜施硒，抽樣測產(chǎn)表明葉菜類增產(chǎn)幅度 8.55%11.6%，果菜類、根菜類蔬菜增產(chǎn) 6.6%9.8%（孫發(fā)仁，1999）。別同玉等的研究結果顯示，低濃度的硒(0.001g-0.05g/g)可不同程度地促進百合科、十字巧科、豆科

37、、禾本科植物的種子萌發(fā)和幼苗生長。可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量.硒可促進水稻生長，結籽率高，以及提高蛋白質、氨基酸、多糖的質量分數(shù)（別同玉，2010）。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1.試驗目的 通過研究微納米加氣灌溉結合外源硒調控對水果型黃瓜營養(yǎng)品質的影響，分析二者協(xié)同作用單因素及交互作用對塑料大棚種植的水果型黃瓜營養(yǎng)品質的影響規(guī)律，為塑料大棚水果型黃瓜的優(yōu)質生產(chǎn)提供一定的指導。2.試驗設計與方法試驗設置6個處理每個處理設置4個重復。作物選用水果型黃瓜，品種為密刺，種植試驗在塑料大棚中進行，種植模式采用寬窄行，寬行行距為90cm，窄行行距60cm，株距35cm

38、，滴灌帶布設長度為6m.每個小區(qū)的面積為3m*6m，試驗地總面積為240m2?；适┯昧堪凑占夹g手冊的推薦施肥量進行施肥。根據(jù)技術手冊推薦，灌溉時每次施用滴灌專用水溶肥5kg/畝，在瓜期之前每7d灌溉一次，進入瓜期每3d灌溉一次。無機硒肥種類選擇亞硒酸鈉，施用量根據(jù)現(xiàn)有研究結果推薦量設定。其中100%代表總硒肥施入量為1.2 kg/hm2，50%代表0.6 kg/hm2。硒肥的施用頻率設置為10d一次。灌水量確定，隨機選擇三個小區(qū)，每個小區(qū)埋設3根TRIME管，通過灌水下限控制灌水量。在瓜期之前每5天測量一次土壤含水率，進入瓜期之后每3天測量一次土壤含水率。灌水上限設定為田間持水量的90%。灌

39、水量根據(jù)下列公式計算： V=(1-2)wAZ/ 式中：V設計灌水量（m3）；1灌水上限（苗期為田間持水量的90%，瓜期為田間持水量的90%）；2灌水下限（均為田間持水量的70%）；w土壤濕潤比，取0.7；A小區(qū)面積(m2)；Z計劃濕潤深度（m），苗期、花期取0.3m；瓜期取0.5m；灌溉水利用系數(shù)，取1（試驗小區(qū)全部由PVC管道供水，認為所引灌溉水全部被利用。）在灌溉施肥的過程中采用水肥一體化技術，每次灌溉都施肥。試驗設計詳見下表。處理加氣與否外源硒肥用量1100%2加氣50%30%4100%5不加氣50%60%3.試驗測試指標及分析在黃瓜收獲時期采用稱重法測定其小區(qū)產(chǎn)量。并在每個小區(qū)選擇至少

40、10以上具有代表性的黃瓜進行營養(yǎng)品質測試（硒含量、Vc含量、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸），分析微納米加氣結合外源硒調控對水果型黃瓜營養(yǎng)品質的影響。三、項目實施的基礎和條件中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院設有節(jié)水灌溉技術設備、水資源與水環(huán)境、水土保持、水文等專業(yè)實驗室，還設有解決本專業(yè)領域重大工程問題、專門從事工程設計和技術開發(fā)研究的中國農(nóng)業(yè)大學“節(jié)水農(nóng)業(yè)工程技術中心”及農(nóng)業(yè)部重點實驗室-土壤和水實驗室、農(nóng)業(yè)環(huán)境工程實驗室、土壤-機器-植物實驗室和儀器設備完成本研究的部分關鍵內容。項目申請人李云開教授主持和參與過多項國家和省部級重點科研項目的研究工作，具有豐富的室內和大田試驗經(jīng)驗，對本學科國

41、內外發(fā)展狀況及存在的問題相當了解，具有扎實的基礎理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗。本研究可以利用中國農(nóng)業(yè)大學水問題研究中心“農(nóng)業(yè)節(jié)水與水資源實驗室”、農(nóng)業(yè)部生物環(huán)境重點開放實驗室以及中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心的相關實驗室，并已經(jīng)具備相應的基本實驗裝置。 四、學生提交的成果（1）撰寫相關的文獻綜述報告（2）詳細的試驗研究方案、樣品測試與方法（3）試驗數(shù)據(jù)集以及試驗研究報告項目7：引黃滴灌系統(tǒng)運行關鍵設備-過濾器性能試驗研究李淑芹 副教授項目概況黃河水作為灌溉水源突出的特點是泥沙含量豐富，尤其是細粒泥沙，在內蒙河套灌區(qū)其含量占到泥沙總含量的70%-80%，這對引用黃河水進行滴灌構成了很大的挑戰(zhàn)，最主要的問

42、題是如何降低對灌水器的堵塞。雖然堵塞的問題是普遍存在的，但是為盡量擴大微灌行業(yè)的優(yōu)勢，以達到普遍推廣微灌技術的目的，應大力開展水源處理的工作，該工作的核心內容即對水源進行有效并且高效的過濾，經(jīng)過高效過濾的水源不僅可以用于農(nóng)田的灌溉，且可以有效的減少灌水器堵塞的概率，對于引黃灌溉具有重大的意義。 在微灌和滴灌中所使用的過濾器大致有水力旋流過濾器、砂石過濾器、網(wǎng)式過濾器和疊片式過濾器等幾種。其中疊片過濾器和篩網(wǎng)過濾器以結構簡單、維修方便、組裝簡單、運行可靠以及使用壽命長的特點占據(jù)了一定的微灌過濾市場，尤其集中的在中小型農(nóng)戶經(jīng)營中得到廣泛的應用。作為砂石過濾器后的二級過濾設備，其過濾性能以及過濾效果

43、的好壞直接影響了過濾的有效性，且對于首部過濾后的灌溉具有很大的影響。因此對于首部過濾所使用的過濾器進行選型和優(yōu)化是必要的工作。目前還沒有系統(tǒng)的過濾器測試評價體系，對于過濾器的好壞評價標準不統(tǒng)一，且各種過濾器的規(guī)格相符程度較低。針對以上問題，本項目擬對引用黃河水進行農(nóng)田滴灌其系統(tǒng)首部設備過濾器的性能進行優(yōu)化，包括對現(xiàn)有產(chǎn)品的性能測試和優(yōu)化后產(chǎn)品性能的測試，及其測試評價，為過濾器的性能測試提供標準統(tǒng)一的評價體系，并為過濾器的優(yōu)化方向提供思路。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1.試驗目的通過對不同廠家生產(chǎn)的過濾器進行相關過濾性能的測試，分析清水條件下和含沙水條

44、件下的過濾性能，主要測量過濾器的水頭損失以及過濾后的泥沙含量，對比前后得到的數(shù)據(jù)根據(jù)水頭損失的大小和泥沙含量的多少確定過濾器性能的評價體系。培養(yǎng)學生樣品收集整理能力。2.實驗設計與方法試驗設置三個不同的變量：第一個變量是過濾器的形式，分兩組進行測量，分別測量疊片式過濾器和篩網(wǎng)過濾器的性能指標；第二個變量是水源處理，分為清水和含沙水進行測量，其中含砂水根據(jù)不同的沙粒粒徑級配進行測量；第三個變量是對于過濾器外殼造型的影響分析，對于有濾芯和無濾芯的過濾器分別進行相關實驗的測量，排除過濾器外殼對于試驗數(shù)據(jù)的影響。培養(yǎng)學生的方案設計和實際動手能力。過濾器性能測試基本數(shù)據(jù)采集表見下表所示，對于每組試驗以此

45、表為基礎添加試驗條件和對比關系，擬定對于不同試驗狀況和試驗條件的具體數(shù)據(jù)采集方案。3.測定指標（1）過濾效率由過濾之后留下的泥沙重量和加入的總泥沙重量，可以得到含沙水通過過濾器的過濾效率，根據(jù)泥沙的粒徑組成可以分析過濾器對于粒徑級配中的各不同粒徑泥沙的過濾效率，過濾效率的公式如下：其中，m為過濾器截留下的泥沙重量，g；m為加入的總泥沙重量，g。（2）過濾精度過濾精度是指過濾器對過濾不同尺寸顆粒污染物的濾除能力。根據(jù)工業(yè)用過濾器對于過濾精度的定義，即過濾器能夠濾除按照重量計的90%的大于某一尺寸的顆粒，改尺寸即為過濾精度。按照以上定義，將本研究中的過濾精度定義為M，篩分過濾器中攔截泥沙，與原始級

46、配對比，得出過濾精度，與原始的D做比較。培養(yǎng)學生分析解決實際問題的能力。3.結果及其分析方法分別測試不同形式的過濾器；不同的水源處理；以及過濾器外殼造型的影響分析，采用壓力表對過濾器前后的水頭損失進行測量，在過濾器前后設置采樣閥門，對過濾前后的水樣進行收集，并采用比重瓶法對過濾器前后泥沙含量進行測定，同時使用粒度分析儀對泥沙濃度以及各粒徑泥沙含量進行測定，統(tǒng)計所有測試結果進行過濾器性能的評價，并形成完整的評價體系。培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析處理能力。三、項目實施的基礎和條件中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院設有節(jié)水灌溉技術與設備、水資源與環(huán)境、水土保持、水文等專業(yè)實驗室，還設有解決本專業(yè)領域重大工程問題、專

47、門從事工程設計和科技開發(fā)研究的中國農(nóng)業(yè)大學“節(jié)水農(nóng)業(yè)工程技術中心”及農(nóng)業(yè)部重點實驗室土壤和水實驗室、農(nóng)業(yè)環(huán)境實驗室、土壤機器植物實驗室，且中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院所設置的通州區(qū)試驗站為試驗提供了良好的平臺和環(huán)境。本實驗可以利用中國農(nóng)業(yè)大學通州試驗站的相關實驗大廳進行試驗的開展，已經(jīng)具備試驗所需的基本實驗裝置和試驗環(huán)境。四、學生提交的成果1）撰寫相關的文獻綜述報告；2）樣品收集整理與測試方法報告；3）實驗數(shù)據(jù)的采集和分析。項目8：豬舍混凝土漏縫地板粗糙度研究雷雋卿 副教授項目概況現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)多采用舍內飼養(yǎng)，不同的清糞工藝、環(huán)境調控方法，以及豬舍建筑結構、地面做法等對豬的健康、生產(chǎn)性能、舒

48、適性有很大影響?？紤]各種地面對豬是否舒適及對豬腳部疾病的影響等有關動物福利和健康問題，許多國家采用各種類型的混凝土漏縫地板，以減少地板表面糞污滯留，同時減少豬舍中的勞力損耗。研究表明，地板材料、式樣及其表面的物理特性都與豬趾病變發(fā)生率和嚴重性有關，適宜的縫隙一板條比例、板條寬度以及縫隙寬度來減輕或防止損失損傷；不同材料、不同型號的地板，用于不同豬群。除去地板材料的影響，豬舍內的衛(wèi)生狀況和管理水平、舍內溫度和空氣流動以及地板的結構、做法及安裝都能影響豬的生產(chǎn)性能和腿部疾病。選擇豬舍地板通常需要考慮以下因素：（1）安全性，地板不應對豬蹄造成損傷。地板表面既不能太光滑，也不能太粗糙，或是邊角鋒利，漏

49、縫地板應注意選擇縫隙適合豬蹄大小的地板。（2）保潔性，地板應易于清潔，便于糞污處理，受傷的豬蹄在骯臟的地板環(huán)境下更容易使病原體積聚。（3）耐用性，正常使用及維護下，地板有足夠的使用壽命，從而降低豬舍的建造成本。本項目擬研究不同地板材料、樣式（板寬-板縫尺寸）與豬趾病變發(fā)生率和嚴重性的關系，探討影響地板表面特性（耐用性、磨蝕性、粗糙度）的主要因素，確定豬舍混凝土漏縫地板的主要參數(shù)。二、實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1 研究內容(1) 國內外豬舍地板類型優(yōu)缺點分析(2) 影響混凝土地板表面特性（耐用性、磨蝕性、粗糙度）的主要因素2 研究方案(1) 通過查閱文獻

50、資料，確定國內外豬舍地板的主要類型及材料，分析總結它們的優(yōu)缺點；分析豬蹄受傷與地板類型的關系。(2) 分析確定適宜的漏縫地板條寬比、板寬-板縫尺寸。(3) 分析影響混凝土地板表面特性的主要因素。3 對學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路(1) 通過查閱資料與撰寫報告，豬舍地板設計的主要要求；(2) 通過對現(xiàn)有研究資料的分析，有利于鍛煉學生結合已有專業(yè)知識、現(xiàn)有的研究成果，分析實際問題的能力；(3) 培養(yǎng)學生用創(chuàng)新性的方法解決實踐中問題的能力。4 考核辦法(1) 考查資料查閱的全面性；(2) 階段性的分析研究進展考查；(3) 分析總結文獻資料的基礎上，得出客觀性的結論。三、項目實施的基礎和條件(1) 參與本

51、項目的同學學習過建筑材料、農(nóng)業(yè)設施設計等基礎課程；(2) 在教師的指導下，學生能夠完成資料查閱和問題分析；(3) 具備計算機等硬件設備。四、學生提交的成果（1）撰寫相關的文獻綜述報告1篇；（2）豬舍漏縫地板研究報告1份。項目9：日光溫室主動環(huán)境調控方案的構建趙淑梅 副教授項目概況日光溫室是我國自主研發(fā)的設施類型，隨著生產(chǎn)技術不斷提高，在最低氣溫-20 條件下，基本不加溫就可以生產(chǎn)喜溫果菜，開創(chuàng)了世界高寒地區(qū)生產(chǎn)喜溫果菜的先例 ADDIN NE.Ref.B8946C56-9B14-4C87-A93A-9A756C2136821。由于其生產(chǎn)性能優(yōu)越、成本較低，在我國北方地區(qū)得到了廣泛應用，目前已占

52、全國設施總面積的25% ADDIN NE.Ref.75237EE5-2EC3-459F-AD28-641E17BF9FB62。但是日光溫室在實際使用中也出現(xiàn)許多問題，一個較為突出的就是冬季溫室內栽培環(huán)境依然不夠理想。冬季在非加溫條件下生產(chǎn)，密閉保溫至關重要，但是由此帶來的問題就是通風換氣很少，室內空氣長期處于停滯狀態(tài)、缺乏擾動，其結果，隨著作物光合作用、蒸騰作用的進行，作物冠層會形成境界層，導致溫度、濕度、CO2分布不均、以及 CO2濃度不足等問題，嚴重的會影響作物生長，誘發(fā)病蟲害發(fā)生 ADDIN NE.Ref.603EE3C9-43ED-46F6-AA27-C584D66F31133。解決這

53、些問題的一個很好的方式就是對室內空氣進行適當?shù)臄_動。研究表明，在一定范圍內為作物冠層空間提供的氣流，可以改善冠層空間的環(huán)境分布，提高溫室內CO2的利用率，也可以打破葉面境界層和葉片氣孔限制、提升作物的蒸騰速率與光合速率4-5，促進作物冠層CO2的吸收 ADDIN NE.Ref.58CF1EEC-5CC6-4E87-BA60-DD095B3F43F16，抑制病害的發(fā)生 ADDIN NE.Ref.58CF1EEC-5CC6-4E87-BA60-DD095B3F43F17，進而提升作物的產(chǎn)量。目前連棟溫室、塑料大棚內通常使用循環(huán)風機來獲得氣流，進而改善冠層空氣的溫度、濕度和CO的空間分布 ADDIN

54、 NE.Ref.A8C57DB9-5A0D-49F8-86F0-0369D9D80DA48，但是在日光溫室條件下，其尺寸、形狀等原因，隨著作物的生長，上部空間變小，當作物生長至最旺盛、最需要氣流的時候，往往上部空間所剩不多，很難使用循環(huán)風機。鑒于此，本項目將基于前人的研究，嘗試探索一種可用于日光溫室的管道送風的調控方案，并將其調控原理和效果進行圖示化，使其更加直觀，為進一步深化設計和研究提供參考。參考文獻：1 李天來. 2005. 我國設施園藝發(fā)展的方向. 新農(nóng)業(yè), (05):4-5.2 魏曉明，周長吉，曹楠，盛寶永，陳松云，魯少尉. 2012. 中國日光溫室結構及性能的演變. 江蘇農(nóng)業(yè)學報,

55、 (04):855-860.3 段明輝, 楊方, 王潤濤, 韓飛，刁磊，夏爽. 2014. 冬季日光溫室氣流組織研究. 農(nóng)機化研究, (10):54-57.4 古在豐樹, 后藤英司, 富士原和宏. 2007. 最新設施園藝學. 東京：朝倉書店.5 楊振超. 2006. 日光溫室內最佳風速指標與CFD模擬博士論文. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學. 6 Shibuya T, Tsuruyama J, Kitaya Y, Kiyota M. 2006. Enhancement of photosynthesis and growth of tomato seedlings by forced ventil

56、ation within the canopy. Scientia Horticulturae, 109(3):218-222.7 Matsuura S, Hoshino S, Kawaguchi T. 2003. Effect of horizontal air flow by circulation fan on the disease incidence, growth and yield of tomato forcing culture in a vinyl house. Bulletin of the Hiroshima Prefectural Agriculture Resear

57、ch Center, (76):11-17.8 Kuroyanagi T. 2016. Current Usage of Air Circulators in Greenhouses in Japan. JARQ-JAPAN AGRICULTURAL RESEARCH QUARTERLY, 50(1):7-12.二、實施計劃及方案（明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法）本項目擬通過以下過程和內容，培養(yǎng)學生基本科研素養(yǎng)和動手能力。1、查閱文獻：學習文獻檢索、閱讀、引用等方法。2、文獻綜述：通過閱讀文獻掌握前人研究進展、成果、存在的問題，學習文獻綜述的寫法。3、現(xiàn)場調研：通過生產(chǎn)溫室

58、現(xiàn)場的調研與實踐，了解日光溫室的構造特點、生產(chǎn)特點，鍛煉現(xiàn)場觀察、理論聯(lián)系實際以及與人溝通能力。4、補充相關專業(yè)知識：根據(jù)現(xiàn)有基礎和研究需要的知識，及時補充學習作物與環(huán)境關系、溫室傳熱傳質規(guī)律以及計算機繪圖等方面的知識，鍛煉自學能力。5、方案設計：總結前人的研究成果，通過實驗的方法對其進行改進，并對其進行必要的測試，最終形成調控系統(tǒng)設計方案，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。6、成果表達：通過計算機軟件，繪出設計方案圖、系統(tǒng)原理及工作效果圖，提高工程設計及表達能力。7、成果總結：及時記錄和整理研究過程，項目結束時寫項目報告，鍛煉總結、匯報能力?？己宿k法：考核采用過程考核方式，內容包括自主工作態(tài)度、團隊合作精神、文

59、獻綜述、系統(tǒng)設計方案、方案設計圖和效果表現(xiàn)圖、項目總結報告。其中以系統(tǒng)設計圖、系統(tǒng)原理圖為主要成果，項目總結報告為主要考核依據(jù)。三、項目實施的基礎和條件研究基礎：日光溫室的主動環(huán)境調控技術的研究與開發(fā)是國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術體系工作任務的一部分，前期已經(jīng)有研究生對基于管道送風方式的主動調控系統(tǒng)的可行性進行了研究，對系統(tǒng)的設計進行了探討，為該研究項目的開展提供了很好的基礎。實施條件：本人隸屬于農(nóng)業(yè)部設施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室，擁有完備的溫度、光照、濕度、CO2濃度等環(huán)境測試儀器和設備，為本項目的實施提供了良好的條件；擁有上莊和通州試驗基地，大量的日光溫室為本項目的現(xiàn)場試驗提供了充足的平臺。四、學生提交

60、的成果1、主動調控系統(tǒng)設計方案圖2、調控系統(tǒng)原理及工作效果圖3、總結報告項目10：密度驅動作用下咸淡水融和機理試驗研究黃權中 副教授一項目概況農(nóng)田土壤次生鹽漬化和水資源短缺問題是制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的兩大關鍵問題。我國僅西北地區(qū)，耕地鹽漬化面積就超過五千萬畝，占全國耕地鹽漬化面積的37.4%。內蒙河套平原是西北最主要農(nóng)業(yè)區(qū)，地處內陸，降水少而蒸發(fā)量大，歷史上土壤鹽漬化問題一直是困擾該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。六十年代擴建后的河套灌區(qū)成為我國三大灌區(qū)之一，灌溉面積達900萬畝，年均引黃水量約為48億m。灌區(qū)內含水構造為封閉的地下水盆地，潛水徑流不暢，加之地勢平坦，地下水無水平排泄出路；同時又長期