基于WinSRFR 5.1的地面灌水技术不确定性研究

为了解决农田畦灌畦田规格不合理、灌溉效率低下、水资源浪费等问题.采用2次田间灌水试验和WinSRFR 5.1模型分析相结合的方法,模拟地面灌溉水流过程和灌水质量情况.第1年田间实测灌水结合WinSRFR 5.1模型率定土壤入渗参数(入渗系数K和入渗指数α);第2年田间实测灌水是对模型进行验证,根据WinSRFR 5.1...     

地面灌溉土壤入渗参数及糙率系数确定方法研究综述

土壤入渗参数的确定包括由田间试验测定、基于水量平衡原理根据灌水资料直接估算和借助灌溉模拟模型优化反求3种方式;田面糙率系数的确定包括由灌溉经验确定、根据灌水资料采用曼宁公式直接估算和借助灌溉模拟模型优化反求3种方式。对地面灌溉土壤入渗参数和田面糙率系数的各种确定方法进行总结,分析了各种方法的特点。结果表明,根据灌水资料推求平均入渗参数和糙率系数已成为主要趋势,各种确定方法之间的差异有待通过田间试验资料进一步分析,与参数值密切相关的水力要素的分析研究需加强。     

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。     

泾惠渠灌区不同灌水时期畦灌灌水效果分析

土壤入渗特性及田面糙率系数随着耕作、灌水、农作物生长等作用呈现周期性变化规律,以泾惠渠灌区夏玉米-冬小麦轮作试验为基础,分析了不同灌季条件下土壤入渗模型参数值以及田面综合糙率系数的时间变异程度,并利用WinSRFR4.1软件对灌水过程及灌水效果的影响进行了模拟分析。结果表明,在一个轮作周期内,土壤入渗参数值以及田面糙率系数均呈现中等变异程度,这种时间变异性对灌水过程及灌水质量均影响显著,在优化灌水技术参数时,应充分考虑这种时间变异性。     

不同畦面结构下地面灌溉效果的对比分析

为研究畦面结构变化对地面灌溉效果的影响,在4种不同畦面结构的大田灌溉试验基础上,用WinSRFR3.1模型对平作畦灌、细沟灌、畦作浅沟灌和微垄沟灌的田面土壤特性参数和灌水效果进行估算和模拟,比较了不同灌溉方式由于畦面结构改变引起的田面土壤特性和灌水效果差异,并提出不同畦面结构的适宜畦田规格。研究认为,不同畦面结构的田面糙率系数和土壤入渗特性差异明显,微垄沟灌糙率系数最大而平作畦灌糙率系数最小,平作畦灌入渗速率最快而畦作浅沟灌入渗速率最慢;对长畦田来说,畦作浅沟灌灌水效果最好,微垄沟灌次之,平作畦灌最差;在     

膜孔沟灌水力特性和基本参数的研究

本文主要对膜孔沟灌的地面糙率，入渗规律等和参数进行研究。根据水量平衡原理，确定入渗方程，由田间沟灌水流行进方程和入渗方程，推导计算膜孔沟灌的灌水均匀度Ｅｄ和灌溉效率Ｅｄ，并通过正交试验评价入膜流量，孔径和孔距对灌水质量和入渗等的影响。     

田间曼宁糙率系数的推求

曼宁糙率系数是描述地表水流运动的重要参数之一,但目前对于特定地块表面糙率的确定尚没有一种理想的方法。本文提出了一种根据田间水流推进资料来计算曼宁糙率的新方法。该方法以水量平衡原理为基础,用迭代法求解。经在不同地区、不同土壤类型和地面状况的田间观测数据验证,结果令人满意。     

田间曼宁糙率系数的推求

曼宁糙率系数是描述地表水流运动的重要参数之一,但上前对于特定地块表面糙率的确定尚没有一种理想的方法。本文提出了一种根据田间水流推进资料来计算曼宁糙率的新方法。该方法以水量平衡原理为基础,用迭代法求解。经在不同地区、不同土壤类型和地面状况的田间观测数据验证,结果令人满意。     

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。     

畦灌灌水要素决策服务系统

根据精细灌溉的要求,采用零惯量模型和土壤入渗理论,开发建立了可进行畦灌水流运动模拟、灌水质量评价、灌水技术参数优化、利用灌溉试验资料率定糙率和入渗参数等功能的畦灌决策计算机服务系统,该系统可为灌区技术人员确定畦灌技术参数、指导灌水实践提供决策服务,也可作为科研人员研究节水灌溉的一种技术工具。     

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。     

畦田灌溉灌水技术参数优化研究

针对山西部分果园灌水定额偏大的问题,在山西省夹马口灌区果园,根据该地畦田规格、地形条件和实际灌水情况,利用地面灌溉水流运动模拟技术和地面灌溉灌水技术参数优化模型,对灌区三种土壤表面形态即强入渗、较强入渗、中等入渗情况下的地面灌溉的畦田长度和单宽流量等灌水技术参数进行了优化,获得三种土壤入渗类型畦灌优化的灌水技术参数,为方便用户使用提供参考依据。     

引黄灌区畦田灌水技术试验研究

在华北引黄灌区内,大田作物的主要灌溉方式依然是畦灌。由于畦田规格过长过宽,导致灌溉水浪费严重,灌水效率低下。在平原县张庄管道灌溉示范区进行畦田灌溉试验,研究了黄河下游引黄灌区不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。利用地面灌溉水流运动的计算机模拟软件WinSRFR4.1,对不同规格畦田的灌水过程进行模拟,得出畦田灌溉的田间灌水效率和灌水均匀度,研究不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。综合考虑管道灌溉出水口规格与当地耕作农具尺寸等因素,模拟了多种畦长、畦宽、坡度和单宽流量下灌溉方案的灌水效果,结果表明,畦宽1.5m,畦长50~60m,坡度为0.3%畦田灌溉技术改进方案的灌水效率和灌水均匀度均提高到80%以上,灌水性能较优,建议在黄河下游引黄灌区内推广使用。     

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。     

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。     

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。     

畦田Philip入渗参数和田面综合糙率同步推求

以水量平衡原理为基础,通过对畦灌地表水面线的概化,并将Philip入渗公式等同为α=0.5的Kostiakov修正模型,由此建立了利用畦灌水流推进过程同步推求Philip土壤入渗参数和田面综合糙率的模型.结合文献资料和大田试验对所建模型进行验证,并采用Matlab软件求解,得出不同地表储水形状系数σh下的入渗参数和糙率,并分别对入渗参数和田面综合糙率的可靠性进行了验证,结果表明所建模型同步推求土壤入渗参数和田面综合糙率是可靠的,并且计算方便,精度较高.     

基于畦灌灌水效果的土壤入渗参数预测精度控制研究

为实现土壤入渗参数预测精度的有效控制,以汾东灌区北长寿的灌水试验为背景,对灌水技术参数进行包括灌水效率Ea、储水效率Es和灌水均匀度Du在内的多目标模糊优化。在优化灌水的条件下,选用三参数Kostiakov入渗模型,将入渗参数k、α和f0不同程度地偏离,利用WinSRFR对不同入渗参数下的灌水效果进行模拟,分析灌水效果评价指标对入渗参数变化的敏感程度。结果表明:入渗参数k和f0偏离对灌水效果指标的影响明显较入渗指数α偏离的影响大;Ea和Es对入渗参数偏离的敏感程度相当,而Du的敏感程度大于Ea和Es。在此基础上结合灰色关联理论,建立入渗参数预测精度控制模型,以实现土壤传递函数的有效建立。     

考虑初始含水率沿程不均匀分布的畦灌技术要素调控

畦田土壤初始含水率是影响灌水质量的重要因素之一,由降雨产流导致的畦田土壤含水率沿程不均匀分布是华北平原农田常见的现象。为探究土壤初始含水率空间变异性对畦灌水流运动以及灌水质量的影响,本文开展一维土柱入渗试验与二维土槽灌溉试验,结合WinSRFR地面灌溉模拟模型,优化求解初始含水率沿程不均匀条件下的畦灌技术要素。结果表明：畦田土壤初始含水率沿程增幅越大,畦灌田面水流推进速度越快,田面水流消退速度越慢;相较于初始含水率均匀分布,畦田土壤初始含水率沿程不均匀分布条件下,灌水效率和灌水均匀度有所下降,储水效率无明显变化;当畦田土壤初始含水率沿程增加时,灌水效率和储水效率受畦田长度、入畦单宽流量及改水成数的影响,而灌后土壤水分均匀度仅受畦田长度和单宽流量的影响;当畦田土壤初始含水率沿程由0.189 0 m³/m³均匀增大至0.464 3 m³/m³时,畦田长度L为85 m、改水成数G为6、单宽流量q为7.0 L/(m·s)时可取得最优灌水质量。本研究结果可为降雨产流带来的畦田土壤初始含水率不均匀条件下的灌水技...     

膜孔灌溉评价方法的研究

膜孔灌溉是在传统的地面沟畦灌和地膜栽培基础上发展起来的节水灌溉新技术。本文通过对水流前峰在沟畦中的行进距离与时间进行幂指数回归，确定行进方程的有关参数；由水量平衡模型确定入渗方程ｚ＝ｋｔｎ。根据行进方程和入渗方程，推导出灌水均匀度Ｅｄ，灌溉效率Ｅａ，深层渗漏损失ＤＰＲ和尾水废泄损失ＴＷＰ公式，并计算和评价不同条件下的灌水质量，以确定最优灌水指标和有关参数，达到节水灌溉目的。