应用水量平衡法确定波涌灌溉下土壤入渗参数

基于田间实测的地表水流推进过程、利用水量平衡法推求波涌灌溉间歇供水条件下的土壤入渗参数。在此基础上，利用地面灌溉模型模拟田间水流推进过程并与实测值作对比后发现，与单点入渗测试方法相比较，该法不仅具有较高的参数估值精度，还具备田间试验工作量相对较小，应用简便等特点，具有较好的实用价值。     

膜孔畦灌水流推进过程试验及数值模拟研究

利用膜孔畦灌田间水流推进实测资料,根据膜孔灌室内点源入渗模型验证了大田膜孔畦灌水流推进距离与时间呈乘幂函数的关系,并推求了不同开孔率情况下的膜孔灌点源入渗参数。假定不同的田间糙率基于SRFR软件对膜孔畦灌水流推进进行数值模拟,使模拟水流推进时间与真实情况达到最佳匹配,来确定田间的糙率,为膜孔畦灌技术要素设计及田间试验提供了参考。     

基于SRFR模型的畦灌入渗参数推求及模拟分析

土壤入渗参数决定着灌溉水转换为土壤水的分布和速度,是确定地面节水灌溉灌水技术参数主要依据之一,它进而影响到地面灌溉的灌溉效果和灌水质量,因此,确定合理的土壤入渗参数是地面灌溉系统设计和管理必须解决的关键问题之一。根据田间实测资料,利用WinSRFR4.1软件对畦灌条件下田间土壤入渗参数进行优化求解,并对水流特性进行了数学模拟。结果表明,在通过WinSRFR4.1模型优化计算得到的土壤入渗参数和曼宁糙率系数下,采用该模型模拟的水流运动过程同实测值一致,两者吻合程度较高,因此计算土壤平均入渗参数和曼宁糙率值的方法不仅简便而且具有较高的可靠性。     

不同沟灌条件下土壤入渗参数的估算

土壤入渗特性是决定沟灌灌水性能的重要参数之一。根据田间实测资料,采用水量平衡原理,利用In filt v5软件,对夏玉米田常规沟灌、固定隔沟灌和交替隔沟灌溉条件下田间土壤入渗参数的简易试验估算方法进行了研究。结果证明,用提出的方法估算不同沟灌方式下的土壤入渗参数简易可行,估算得到的水流推进曲线与利用实测资料拟合的曲线几乎完全重合;不同沟灌方式之间由于表层土壤干燥度及水平方向上的吸力梯度存在差异,估算得到的土壤入渗参数亦有所不同,表明沟灌方式不同对土壤入渗参数的确定会产生一定的影响。     

基于灌水资料推求沟灌土壤入渗参数和糙率的方法研究

以水量平衡原理为依据,提出利用灌水资料计算沟灌过程土壤入渗参数以及田面糙率的一般方法。该方法只需2组灌水推进过程资料,避免了大量的水深测量工作;根据所求得的沟灌入渗参数和糙率利用WinSRFR软件模拟水流推进过程,其模拟值与实测值相比精度较高。     

由膜孔灌水流推进和消退资料推求点源入渗参数

根据膜孔灌大田灌水试验实测资料,研究了膜孔灌膜上水流推进和消退规律,提出了利用膜孔灌大田水流推进和消退资料推求充分供水条件下单点源入渗参数的方法。实例计算表明,这一方法能简单而有效地求得大田膜孔平均入渗参数。研究成果为膜孔灌技术要素设计和灌水质量评价奠定了基础     

土壤入渗特性和田面糙率的变异性对沟灌性能的影响

以杨凌区粘壤土和砂壤土区域进行的大田沟灌试验为基础,在假定各灌水沟内部土壤入渗特性和糙率均一的条件下,重点分析各灌水沟之间土壤入渗参数和田面糙率的不同组合对沟灌水流运动过程和灌水质量的影响,结果表明土壤入渗特性的变异性对沟灌水流推进过程和灌水质量指标影响较大,在模拟时必须充分考虑;而田面糙率的变异性对沟灌水流推进过程和灌水质量指标影响较小,可采用田块糙率均值代替各灌水沟的糙率。经实例验证,水流推进过程相对误差为7.28%,灌水效率、灌水均匀度和储水效率模拟值与实测值误差分别为5.74%、6.18%和4.07%,结果表明其模拟效果较好。     

利用winSRFR模拟畦灌入渗参数和灌水质量变化规律

【目的】探究畦灌入渗参数及灌水质量变化规律及其与灌水历时的关系。【方法】基于夏玉米-冬小麦轮作实测数据,采用winSRFR模型模拟灌水过程,计算入渗参数和灌水均匀度。【结果】水流推进与消退均方根误差介于0.05～0.41 h和0.06～0.71 h,占推进和消退时间1.23%～7.16%和1.21%～23.37%;冬小麦水流推进速率明显慢于夏玉米,平均多用时123.99%,冬小麦时期的土壤入渗系数较夏玉米时期平均增大1.05倍,土壤入渗指数较夏玉米时期平均小34.61%,糙率较夏玉米平均增大39.31%;通过拟合,入渗系数与灌水历时呈线性关系(R~2=0.9036),可用于入渗系数估算。【结论】winSRFR模型模拟效果较好,随灌水次数增加,入渗系数和入渗指数均减小,地表入渗能力降低,有利于提升灌水质量,入渗系数与灌水历时呈线性关系。     

土壤入渗特性应用参数的计算

由于确定土壤入渗参数的双环入渗仪法在方法和技术上存在各种误差,所以其试验结果在相同测试条件下变差很大。这种变差必然扩大土壤入渗特性的空间变异性。为了减少入渗试验的本身误差,本文提出了兼用双环入渗仪法和田间灌水过程测定法取得土壤入渗特性应用参数的方法。对考斯加可夫入渗函数,用双环入渗仪确定其指数,用灌水过程测定法确定或修正其系数。     

水平入渗法确定土石混合介质的水力参数分析

我国大量分布着土石混合山区,研究该区的土壤水分运动特征对于我国山区水文研究具有重要的现实意义,其中土石混合介质水力参数的确定是一个重要研究内容.利用一维水平入渗法间接的来推求土石混合介质的水力参数,将其求得的参数作为数学模拟软件hydrus-1D的输入参数来模拟水分入渗过程,将实测的累积入渗量与模拟累积入渗量进行对比,其相对误差介于0.04%～0.48%,说明利用一维水平入渗法来确定土石混合介质的水力参数具有较高的精度,满足实际需要.     

畦田灌溉水流演进计算简化模型研

在对水量平衡模型进行修改的基础上，结合零惯量运动方程，以水量平衡方程为基础，对畦灌水流演进模型的结构进行了研究。应用无因次系统模型，求得了模型的显式和隐式解。该模型可以用来计算畦灌水流演进距离。对山东省陈垓引黄灌区畦灌水流演进计算结果表明，该模型比以往使用的模型简单，计算精度与较复杂的零惯量模型的计算精度相当。模型计算不需编程，可以用手算完成全部计算过程，解决了传统的水量平衡模型无法解决的问题。     

充分供水条件下膜孔入渗的Philip模型

通过室内垂直入渗和膜孔入渗试验 ,研究了充分供水条件下膜孔入渗特性 ,建立了充分供水条件下膜孔入渗的 Philip模型 ,分析了膜孔入渗与一维垂直入渗之间的关系 ,可以由一维垂直入渗资料确定充分供水条件下膜孔入渗模型。     

畦田灌溉水流演进计算简化模型研究

在对水量平衡模型进行修改的基础上,结合零惯量运动方程,以水量平衡方程为基础,对畦灌水流演进模型的结构进行了研究。应用无因次系统模型,求得了模型的显式和隐式解。该模型可以用来计算畦灌水流演进距离。对山东省陈垓引黄灌区畦灌水流演进计算结果表明,该模型比以往使用的模型简单,计算精度与较复杂的零惯量模型的计算精度相当。模型计算不需编程,可以用手算完成全部计算过程,解决了传统的水量平衡模型无法解决的问题。     

涌泉根灌在黄土坡地的水分运移规律试验

为了了解涌泉根灌这项微灌技术灌水后的水分运移情况,在野外黄土坡地利用剖面法对涌泉根灌在不同孔径、孔深条件下土壤水分运移规律进行了研究.结果表明,在不同孔径、孔深处理下,湿润体水平扩散半径、向上入渗距离和向下入渗深度有不同的影响,且均与时间有显著的幂函数关系;涌泉根灌停止后24 h内的土壤湿润体水平及竖直方向扩散相对变化超过了47%,湿润体平均含水量相对降低了30%;24 h后的扩散较小,平均含水量下降较小.涌泉根灌停止后24 h时的湿润体特征值可作为涌泉根灌系统设计的依据;推荐涌泉根灌适宜的孔洞深度为30~40 cm,孔径为φ6 cm.研究结果可为涌泉根灌技术的实际应用提供理论参考.     

Infiltration parameters from optimisation on furrow irrigation advance data

Knowledge of the soil infiltration parameters is necessary for efficient furrow irrigation. A method is proposed for the determination of the parameters in the Kostiakov-Lewis infiltration equation from measurements of the furrow irrigation advance and inflow. The method employs a volume balance model using optimisation to minimise the error between the predicted and measured advance and differs from existing approaches in that only advance data and inflow rates are required. The average cross sectional area of the furrow and the final infiltration rate are treated as fitted parameters and need not be measured. A simple but effective optimisation algorithm is developed which allows for the solution of the four parameters without user input. The speed and simplicity of the optimisation may lead to application in real-time control of furrow irrigation. Received: 16 August 1995     

微咸水波涌畦灌对土壤水盐分布的影响

根据2005年在中国科学院南皮生态农业试验站的田间试验结果,对灌溉后土壤剖面和沿畦长方向的水盐分布进行了研究.结果表明,当灌水量相同时,灌水结束后波涌灌和连续灌0～100 cm土层含水率在整个畦田上存在较大差别.比较灌水均匀度的结果可知,供水时间为90 min时,N=3,r=1/2,T_(on)=30 min的处理含水率离散程度最小,灌水均匀度最满意.从主根区含盐量的变差系数来看,连续灌明显高于波涌灌,说明微咸水的波涌灌在畦首到畦尾的盐分分布离散程度低于连续灌.因此灌水方式的改变在不增加灌水量的条件下改善了土壤水盐分布状况.     

蓄水坑灌条件下土壤水氮运移的研究进展

为了提高蓄水坑灌条件下土壤水氮的利用率,减少由于灌施不当造成的资源浪费和环境污染,综述了蓄水坑灌土壤水分入渗过程中的变水头入渗、土壤水分分布特性、土壤水分蒸发特性、影响因素以及肥液入渗过程中氮素的分布特性和数值模拟等方面的研究进展和存在问题,提出了蓄水坑灌法今后应亟需加强的研究方向,为蓄水坑灌理论与技术的进一步研究奠定基础。     

灌溉水质对土壤饱和导水率和入渗特性的影响

为研究淡水与微咸水降水头入渗的差异,采用矿化度为1.0 g/L的微咸水与去离子淡水,对滨海围垦区粉砂土与南京黄棕壤土进行了一维降水头积水入渗试验。试验结果表明,采用微咸水入渗可以增大2种土壤的入渗能力,且对黄棕壤土的影响更为明显。利用Philip入渗模型对试验数据进行拟合,结果表明,模型可以较为精确地描述2种土壤的微咸水降水头入渗过程,且模型对黄棕壤土入渗过程的拟合精度更高。土壤水分与盐分再分布过程中,在粉砂土上层,微咸水灌溉对盐分的淋洗效果与淡水灌溉相近,但在土壤深层微咸水灌溉使土壤的积盐量显著高于淡水。采用淡水灌溉的黄棕壤土,土壤表层脱盐、深层积盐;采用微咸水灌溉的土柱剖面均明显积盐,且因表层土壤孔隙结构被破坏,持水能力增强,使表层土壤与深层土壤均积累了较高含量盐分。