基于神经网络的灌溉水入渗深度预测模型研究

以华南地区的3种土壤为材料进行喷灌试验,抽取表征土壤入渗性能的关键特征值,利用神经网络建立了土壤入渗类别识别模型,用试验数据回归建立了灌溉水在各类土壤中的入渗深度预测模型,并对模型进行室内试验验证.结果表明:土壤入渗类别识别模型能对2种检验土进行分类,入渗深度预测模型的预测深度与灌溉水实际入渗深度的误差不超过10%.     

膜下滴灌的优点

<正>1膜下滴灌有利于节水由于滴水强度小于土壤的入渗速度,因此土壤不会板结形成径流,使土壤中有限的水分循环于土壤与地膜之间,减少作物的棵间蒸发。膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉方式的12%,是喷灌的50%,是一般滴灌的70%。2膜下灌溉有利于提高肥料利用率肥料利用滴灌随水滴到作物根系土壤中,大大提高肥料利用率。并可做到适时适量,对作物生长极为有利,大大提高肥料利用率。3膜下滴灌有利于节约农药     

点源入渗与蒸发条件下土壤水盐运移试验研究

研究盆栽条件下 ,低水量滴灌入渗及蒸发过程土壤水盐运移规律。结果表明 ,入渗过程中 ,当灌水速度为 0 .5L·h-1,灌水量为 0 .5、1.0、1.5L时 ,土壤表面湿润半径分别为 13、15、16cm ,湿润深度分别为 15、17、2 0cm。在灌水中心附近 ,土壤水分分布较边缘集中 ;盐分随水向四周扩散 ,最后积聚在干、湿土体交界处。低灌水速度情况下 ,盐分最高积聚区离湿润锋 2cm左右。蒸发过程中 ,表土层 2cm范围内土壤水分变化较剧烈 ,土壤水分逐渐集中在湿润土体中心 ;盐分表聚性逐渐减弱 ,土体边缘盐分变化量较土体中心大 ;蒸发前后 ,蒸发水量 6 6 8g ,表层 2cm范围盐分增加 7.17g。     

棉秆隔层对土壤水分入渗及水盐分布的影响

采用室内土柱试验,研究了裸地、棉秆隔层表层放置及棉秆隔层15、30、45、60 cm处放置6个处理的土壤入渗特征及入渗后土壤水盐分布。结果表明,棉秆隔层的设置降低了土壤入渗速率和累积入渗量,有利于棉秆隔层以上盐分的淋洗;秸秆隔层的设置降低了土壤水分的蒸发,有利于隔层以下土壤水分的保持;各处理盐分均出现表聚,其中秸秆表层覆盖盐分表聚最小。研究结果可以为盐碱地改良提供依据。     

棉秆隔层对土壤水分入渗及水盐分布的影响研究

采用室内土柱实验,研究了裸地、棉秆隔层表层放置、棉秆隔层15cm、30cm、45cm和60cm处放置6个处理的土壤入渗特征及入渗后土壤水盐分布,以期对盐碱地改良提供依据。结果表明：棉秆隔层的设置降低了土壤入渗速率和累积入渗量,有利于棉秆隔层以上盐分的淋洗；秸秆隔层的设置降低土壤水分的蒸发,有利于隔层以下土壤水分的保持；各处理盐分均出现表聚,其中秸秆表层覆盖盐分表聚最小。     

裸地蒸发条件下土壤盐分运动的预测研究

本文在饱和——非饱和流蒸发,再分配及灌溉入渗实验基础上,针对内蒙古河套灌区土壤盐渍化问题,进行了长期裸地蒸发条件下土壤溶质运移规律的数值模拟研究。就不同地下水埋深H、地下水矿化度Co和蒸发强度Eo状态下的溶质运移分别进行了系统预测模拟,以探讨地下水埋深、地下水矿化度和蒸发强度三项主要因素对土壤积盐、特别是表层土壤积盐量的影响、各因素问的相互影响与相互制约关系,为揭示溶质运移的机制、制定相应的土壤盐渍化防治措施提供依据。     

浅谈土地深松技术

深松技术是指疏松土壤,通过疏松土壤,打破犁底层,增强雨水入渗速度和数量,减少径流,减少水份蒸发损失。减少土壤水分无效蒸发损失的土壤新型耕作技术。本文主要讲述土地深松技术。     

基于数值方法的农田土壤零通量面的模拟

零通量面能够反映土壤水分运动情况,定量计算土壤水分的入渗和蒸散量。采用Richards方程描述了降雨和蒸发边界条件下的一维土壤水分运移,通过土壤传递函数估算得到Van-Genuchten水分特征曲线参数,借助参数化Hydrus-1D模型计算得到一维土壤空间不同层的土壤含水量和基质势的数值解,并采用田间实测数据对数值解进行了验证,根据不同层的水势梯度和水流通量的值判断零通量面出现位置以及零通量面类型,最后分别设置5个不同的降雨和蒸发强度,模拟分析了土壤零通量面的空间位置和类型。研究结果表明:(1)采用Hydrus-1D可以准确模拟降雨和蒸发条件下的一维土壤水分运移;(2)在降雨和入渗条件下,零通量面位置随之降低;(3)蒸发强度增加时,零通量面上部土水势降低,土壤吸力增大,使其位置上升。结果证明该方法可行,能够模拟零通量面的动态变化。     

滴灌条件下砖红壤水分入渗特性试验研究

用４种滴速在室内条件下进行了砖红壤水分入渗试验研究,采用烘干法和张力计法测定了不同时刻和不同深度处土壤的含水量,得到了砖红壤中水分迁移规律和适宜的滴灌速度。结果表明：在滴灌时,土壤中的水分主要受重力作用和毛细作用,使水分产生水平和垂直运动;滴灌停止后,土壤中的水分主要受热运动（蒸发）和土颗粒的结合力使用,使土壤中的水分逐渐均匀化;虽然砖红壤的细颗粒含量较高,但水分入渗速度快,因而应采用较大滴速进行     

秸秆覆盖对降雨人渗影响的试验研究

为研究作物秸秆覆盖对改善农田自然降水利用效果的作用。采用人工降雨的方法模拟小雨、中雨和大雨3种不同降雨强度，对雨后玉米、小麦秸秆覆盖地与裸地0～20cm土层土壤含水率分布情况进行了试验。结果表明：小雨后，由于秸秆覆盖阻滞入渗的作用，秸秆覆盖地0～5cm土层土壤含水率短时间内低于裸地．但降雨后24h玉米秸秆覆盖地已与裸地持平，以后逐渐高于裸地，降雨后52h小麦秸秆覆盖地已高于裸地，且裸地水分蒸发量高于秸秆覆盖地；中雨后，秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在土壤5～20cm土层；大雨后，秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在10～20cm土层。秸秆的吸水性会暂时阻滞雨水的入渗，但随着时间的延长，以及秸秆覆盖抑制水分蒸发的作用，秸秆覆盖地雨水入渗效果均高于裸地，秸秆覆盖在降雨小的情况下仍然有利于雨水的利用。     

马铃薯生物炭对土壤水分入渗及蒸发的影响

【目的】研究施加马铃薯生物炭对宁南山区土壤水分运移和氮素的影响。【方法】采用室内土柱模拟试验,研究不同马铃薯生物炭添加量(0、1%、2%、3%、5%、6%)对宁南山区典型土壤(山地草甸土、黑垆土)水分入渗、蒸发特性及硝态氮淋溶的影响规律及差异。【结果】山地草甸土的入渗湿润峰进程和累积入渗量随生物炭添加量的增加逐渐降低,黑垆土呈现先增加后递减的趋势;Philip入渗模型适合山地草甸土的水分入渗过程,Kostiakov模型适合黑垆土的水分入渗过程;生物炭显著降低了2种土壤的累积蒸发量,土壤蒸发量和蒸发时间复合幂函数关系;2种土壤硝态氮(NO^-₃-N)淋溶损失质量减少幅度均随着生物炭添加量增加呈现先增加再减小后加强的趋势,且均在1%添加量时减幅最小,6%时减幅最大。【结论】施加马铃薯生物炭能提高宁南山区土壤持水能力,减小土壤硝态氮损失。     

秸秆覆盖对降雨入渗影响的试验研究

为研究作物秸秆覆盖对改善农田自然降水利用效果的作用 ,采用人工降雨的方法模拟小雨、中雨和大雨 3种不同降雨强度 ,对雨后玉米、小麦秸秆覆盖地与裸地 0～ 2 0cm土层土壤含水率分布情况进行了试验。结果表明 :小雨后 ,由于秸秆覆盖阻滞入渗的作用 ,秸秆覆盖地 0～ 5cm土层土壤含水率短时间内低于裸地 ,但降雨后 2 4h玉米秸秆覆盖地已与裸地持平 ,以后逐渐高于裸地 ,降雨后 5 2h小麦秸秆覆盖地已高于裸地 ,且裸地水分蒸发量高于秸秆覆盖地 ;中雨后 ,秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在土壤 5～ 2 0cm土层 ;大雨后 ,秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在10～ 2 0cm土层。秸秆的吸水性会暂时阻滞雨水的入渗 ,但随着时间的延长 ,以及秸秆覆盖抑制水分蒸发的作用 ,秸秆覆盖地雨水入渗效果均高于裸地 ,秸秆覆盖在降雨小的情况下仍然有利于雨水的利用。     

村镇水源地土壤中砾石对水分运动的影响

对重庆水库水源地坡地土壤中砾石对土壤水分运动的影响进行研究.结果表明:随砾石含量增加,扰动土水分特征曲线的幂函数拟合式的a值逐渐减小,b值逐渐增大.在垂直入渗和水平扩散中,随砾石含量增加,累计入渗(扩散)量逐渐减少,总入渗(扩散)时间先减后增,总入渗(扩散)率则相反;垂直入渗的饱和含水重量、沥水后含水重量、开始下漏时间、下漏稳定时间逐渐减少;任意时刻的入渗(扩散)率按Kostiakov入渗模型进行拟合,系数k随砾石含量的增加而增大,指数a则相反.在土壤蒸发中,砾石覆盖土样的初始含水量和累计蒸发量最小;61 h前,混合土样平均含水量随砾石含量的增加而减小;61 h后,砾石含量为30%土样的累计蒸发量增加相对缓慢,砾石覆盖土样的含水量下降相对减弱;蒸发结束时,累计蒸发量随砾石含量的增加呈减少趋势;砾石覆盖土样的含水量小于无砾石土样,约等于砾石含量为10%的土样.     

土壤砂砾覆盖对入渗和蒸发影响研究进展

砂砾覆盖能防止土壤表面受到雨滴侵蚀,切断土壤的毛细管作用,从而对土壤入渗和蒸发规律产生影响。介绍了国内外砂砾覆盖对入渗和蒸发规律影响的研究成果,现有研究结果表明,降雨入渗与砾石覆盖度之间既有正相关关系,又有负相关关系,入渗不仅与砂砾粒径有关,还与砂砾在土壤表面所处的位置有关;砂砾覆盖能够抑制蒸发,抑制效果与砂砾粒径大小、颜色和厚度等有关。另外,一些国外学者通过定量化模型描述了砂砾覆盖条件下入渗和蒸发规律,但这些定量化模型还是最基本的简化模型,主要偏重于理论说明,直接应用于实践还存在一些问题。     

膜下滴灌新技术

滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器,将水一滴一滴均匀而缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水方法。膜下滴灌则是将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合,即在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜,是一项节水增效农田灌溉新技术。膜下滴灌的优点主要有:1. 灌溉用水省。滴灌仅湿润作物根系发育区,属局部灌溉形式,由于滴水强度小于土壤的入渗速度,因而不会形成径流使土壤板结。膜下滴灌滴水量很少,且能够使土壤中有限的水分循环于土壤与地膜之间,减少作物的棵间蒸发。覆盖地膜还能将较小的无效降雨变成有效降雨,提高自然降雨的利用率…     

不同土壤容重对石砾地客土耕作层水分入渗的影响

为石砾地利用客土法整治提供参考,采用一维垂直土柱试验,进行不同土壤容重影响客土耕作层水分入渗及渗漏试验,分析不同客土容重与水分累积入渗量、渗漏量之间的关系。结果表明:累积入渗量与入渗时间、土壤容重呈负相关关系,累积入渗量增量随入渗时间增加而逐渐减小直至趋于稳定;渗漏量与土壤容重呈负相关关系。石砾地整治选用粉壤土时,土壤容重宜在1.3～1.5克/立方厘米。     

旱作农业实用节水技术

一、耕作松土节水措施采用深耕松土、镇压、耙耱保墒,中耕除草,增施有机肥,改良土壤结构等耕作方法,可以疏松土壤,增大活土层,增强雨水入渗速度和入渗量,减少降雨径流的流失,切断毛细管,减少土壤水分蒸发,既提高天然降水的蓄集能力,又减少土壤水分蒸发,保持土壤墒情,是一项行之有效的节水技术措施。据闻喜县旱作农业纳雨蓄墒、伏雨春用的试验,使每米土     

毛乌素沙地土壤结皮对水分运动的影响

采用人工模拟降水和自然降雨在毛乌素沙地对结皮与水分运动关系的试验和观测,人为控制降雨强度、降雨时长等方法测定沙地土壤结皮对降水的拦截、入渗规律的影响。在自然环境下,研究结皮对土壤水分的蒸发、损耗试验,揭示沙地土壤结皮对水分蒸发及保水能力的影响规律。结果表明:结皮对降雨入渗有拦截作用,降雨强度越大,拦截作用越大,反之,拦截作用越小。结皮可保持土壤水分,在地下5～60 cm土层中,结皮在降雨结束24 h后保持湿度是裸沙区湿度的4.6倍。结皮对深度入渗有延长时效的作用,有效地延缓了水分快速渗漏速度。结皮有效阻止水分快速蒸发,结皮区水分蒸发至3%要比裸沙区延后5～6 d。     

土壤容重对海涂垦区粉砂土水分垂直入渗特征的影响研究

为探明土壤容重变异对海涂围垦区粉砂土水分入渗性能及变化过程的影响,该文通过室内土柱一维垂直入渗试验,比较分析了围垦区粉砂土和南京菜地黄棕壤不同容重下土壤水分入渗率、累积入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明容重对2种试验土壤入渗过程有较大影响,表征土壤入渗能力的稳定入渗速率、累积入渗量和湿润锋深度均随容重增大递减,呈显著负相关关系。模拟2种土壤入渗过程的考斯加科夫模型中,表征初始入渗速率的参数K值随容重增大递减,而表征入渗能力衰减速度的参数α随容重增大未表现出显著差异。简略的Philip入渗方程的幂级数解可以很好地拟合2种土壤湿润锋深度随时间变化过程,拟合的参数λ和x变化规律表明随着容重的增大,基质势梯度、重力作用都呈逐渐减弱的趋势。采用一维代数模型可以较好的模拟粉砂土入渗剖面含水率分布规律,土壤容重越高,模型的理论值越准确。     

农田栽培节水技术措施

<正> 1 耕作松土节水技术措施 采用深耕松土、镇压、耙耱保墒,中耕除草,增施有机肥,改良土壤结构等耕作方法,可以疏松土壤,增大活土层,增强雨水入渗速度和入渗量,减少降雨径流的流失,切断毛细管,减少土壤水分蒸发,