沟灌土壤侵蚀控制效应的室内模拟试验研究

灌溉地土壤侵蚀问题已经越来越引起人们的普通关注。该文采用微型水槽的室内模拟试验，对利用PAM及波涌灌溉等技术减少沟灌引起的土壤侵蚀效果进行了试验研究，分析了在不同坡度、不同流量条件下PAM及灌溉间歇时间对侵蚀的影响。结果表明：PAM可显著减少沟灌土壤侵蚀量，地面坡度是地面灌溉土壤侵蚀最主要影响因素，而流量及波涌灌间歇时间对它的影响较小。     

沟灌二维入渗影响因素实验研究

为进一步探明沟灌灌水沟的水分入渗规律,该文研究了沟灌中的灌水沟中水深、沟底宽、沟底导水率及土壤初始含水率等因素对沟灌二维入渗的影响,研究结果表明：减小灌水沟中水深和沟底导水率及增大土壤初始含水率都有利于灌水沟的水平侧向入渗,同时可相应减小垂向入渗;而灌水沟底宽不影响沟的侧向入渗,只影响垂向入渗,底宽减小时,垂向入渗减小。沟底导水率影响最大,计划灌水定额为45 mm,沟底导水率为0时垂向入渗深度较沟底裸露透水时减小41％,明显改善了沟灌入渗体的形状。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。     

波涌灌间歇入渗减渗效果及影响因素研究

通过波涌灌条件下的室内间歇入渗试验,研究了间歇入渗特性和不同土壤质地、土壤容重及波涌灌循环率等对间歇入渗减渗效果的影响,并与连续入渗进行了对比分析.给出了判断土壤是否适合进行波涌灌的简便方法,为波涌灌技术的进一步研究奠定了基础.     

小定额波涌沟灌技术要素的多目标模糊优化模型

针对丘陵山区集雨灌溉灌水定额小等特点，利用模糊数学方法，在田间试验的基础上建立了波涌沟灌的多目标模糊优化模型，并求得各灌水技术要素的优化组合：供水时间15 min、停水时间15 min和入沟流量1 L/s。采用该组合技术要素实际灌水试验证明：试验所得各灌水质量指标与模糊优化结果吻合较好，灌溉质量综合效果较好。研究结果为波涌沟灌技术要素的制定提供了多目标模糊优化组合方法，为广大丘陵山区小定额波涌沟灌技术要素的选择提供了多目标模糊优化模型及优化组合方案。     

波涌灌溉土壤间歇入渗数学模型研究现状

波涌灌溉土壤间歇入渗数学模型是进行波涌灌溉田面水流运动数值模拟和灌水方案优 化设计的基础.本文介绍了国内外波涌灌溉土壤间歇入渗的几类主要数学模型:Richards模 型、权重函数模型、Kostiakov-Lewis模型或Kostiakov模型、周期-循环率模型、梯函数模 型和其它模型的应用现状,并进行了分析和评价.     

灌施连续与间歇入渗硝态氮运移与土壤含水量的关系

通过室内土壤灌施间歇入渗试验，研究了灌施条件下波涌灌溉土壤间歇入渗硝态氮的运移与分布特性，分析了硝态氮分布与土壤含水量的关系，并与灌施条件下土壤连续入渗进行了对比，为进一步研究施肥条件下波涌灌溉土壤间歇入渗溶质运移规律奠定了基础。     

土壤间歇入渗水肥耦合特性试验研究

为研究肥液浓度对施肥条件下土壤间歇入渗特性的影响,通过不同肥液浓度土壤间歇入渗试验,分析了不同肥液浓度波涌灌溉土壤间歇入渗水肥耦合特性。结果表明：在周期入渗时间相同时,土壤间歇入渗量与间歇入渗率均随肥液浓度的增加而增大,在间歇入渗的的第一周期表现明显,以后各周期这种差异变化随周期数的增加而变缓。同时分析了土壤间歇入渗量随肥液浓度增渗的机理,提出了不同肥液浓度土壤间歇入渗量计算模型,建立了不同肥液浓度土壤间歇入渗参数与清水连续入渗参数的关系,实现了根据清水连续入渗资料与肥液浓度确定波涌灌溉肥液间歇入渗量。实例计算表明,该方法可简单而有效地确定土壤间歇入渗量。     

PAM及波涌灌溉对水分入渗影响的微型水槽试验研究

波涌灌溉(Surge irrigation, 即间歇灌溉)是美国学者于70年代末提出的一种新型地面灌溉方式[1,2],曾被称为是地面灌溉的一次"革命".与传统地面连续灌溉相比,主要是供水的间歇性.在灌水间歇期湿润区地表易形成密实层,以减少第二次灌水时的入渗速度,增加行水速度,具有减少深层渗漏、提高灌水均匀度的作用.面对内蒙河套灌区5.667×105 hm2低效的地面灌溉耕地,提高地面灌水效率,是减少引黄量、降低地下水位、防止土壤次生盐碱化的根本途径.为此,在室内研究了波涌灌溉对当地典型土壤的作用效果.     

溶液浓度对土壤间歇入渗特性影响实验研究

通过不同溶液浓度土壤间歇入渗实验．研究了溶液浓度对污灌和灌施条件下波涌灌溉土壤间歇入渗水分入渗特性的影响．分析了土壤间歇入渗量随溶液浓度增渗的机理，为进一步研究污灌和施肥条件下土壤间歇入渗溶质运移规律奠定了基础。     

虹吸式波涌管道灌溉技术的初步研究

为解决波涌灌溉的关键技术问题,形成所需间歇水流,该文提出了一种新的适合井灌区的节水灌溉技术——虹吸式波涌管灌节水灌溉技术,其根据虹吸原理,利用一套间歇水流发生装置和调节池,可在低压配水管道出口自动形成波涌灌溉所需的间歇水流,实现波涌灌溉。这一技术将波涌灌和低压管道输水灌溉两种先进的节水灌溉技术有机融为一体,充分发挥各自的优势,以获得最佳的节水效果。该文介绍了虹吸式波涌灌溉系统组成和各部分的作用,分析了间歇水流形成原理,通过室内试验验证了这一节水灌溉技术的可行性,为进一步开展田间试验奠定了基础。     

波涌灌溉技术田间适应性分析

利用地面灌溉模型对波涌灌溉条件下地表水流及入渗过程进行模拟,在模拟结果与田间实测资料对比基础上,确定适宜的田间灌水参数,即土壤入渗强度、田块规格、田面坡度、入地流量、田间微地形等的变化范围,给出适合于波涌灌水方法应用的田间组合条件,提出波涌灌水技术对壤类土质的田间适应性,为制定波涌灌溉的田间实施方案提供科学的依据     

垄作沟灌水分入渗模拟与灌水沟断面优化

以石羊河流域民勤地区为例,采用典型土壤实测土壤水分运动参数,应用Hydrus软件模拟不同沟型、不同垄宽条件下沟灌土壤水分运动,并研究了湿润锋推进过程,建立了沟灌土壤水分二维入渗模型,分析了灌水均匀度。结果表明:沟形相同条件下,竖向湿润锋的推进距离与沟底宽及水深呈正相关关系;水平湿润锋的推进距离由沟中水位决定;沟灌累计入渗量由灌水沟湿周的大小决定,入渗初期符合幂函数形式,入渗后期符合线性形式;同种土壤在沟深与水深相同时,V型沟横向灌水均匀度高于梯形沟,且水位越高均匀度越高。     

花生膜上灌节水增产机理研究

针对土质砂、土层薄和肥力低的条件，在花生地膜覆盖栽培基础上，进行了花生膜上灌试验研究，取得了明显的节水增产效果。与常规的垅沟灌比，节水２７．３％，水分生产率提高７６．９％，提高土地利用率１６．７％，增产３４％～６８．５％。对其节水增产机理在文中作了探讨。     

辽西褐土区沟灌侵蚀影响因素研究

通过辽西褐土区田间沟灌试验,研究不同灌水流量、垄沟长度与土壤初始含水率对沟灌侵蚀的影响,基于灌溉径流推进过程,运用水量平衡法计算土壤入渗参数。结果表明:研究区域土壤入渗参数K和α值分别平均为0.002 09与0.785 1;相对干燥土壤入渗速率初始值较高,入渗速率随灌水历时下降迅速;随灌水流量增加,径流量与侵蚀量均明显增加;垄沟越长,径流量与侵蚀量越低,沟长与径流量呈指数关系;初始含水率较低时,虽土壤颗粒易受径流剥蚀,但垄沟末端沉积现象明显,土壤颗粒输移距离较短,径流量与侵蚀量较低;灌水流量为0.5~1.0L/s时,单次灌溉引起的侵蚀量为7.46~391.46t/km2。     

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     

间歇入渗对土壤溶质淋洗效率的影响

针对间歇入渗条件下土壤溶质运动规律研究的不足,采用室内土柱试验的方法,研究了相同灌水总量、不同灌水频次条件下的水分和溶质运动规律。试验结果表明:在无蒸发的条件下,间歇入渗会显著提高入渗和排水的速率,但不会影响到排水总量;在一定灌水频次范围内,间歇入渗会在不影响溶质淋洗效率的条件下提高溶质淋出的速率,但过多的灌水频次会导致土壤中水分运动速率过快,不能有效地携溶质向下层土壤迁移,导致溶质淋洗效率降低。该研究结果可为制定合理的间歇灌水制度提供一些依据和参考。     

波涌灌间歇入渗饱和-非饱和土壤水分运动数值模拟及试验

考虑到地下水浅埋对上层包气带水分分布造成一定影响,该研究结合波涌灌技术,对地下水浅埋下间歇入渗的土壤水分分布特征和运动规律进行了分析,建立了基于饱和-非饱和土壤条件下一维间歇入渗水分运动模型,根据试验实测资料采用Hydrus-1D软件反推土壤水分运动参数,并对入渗过程进行了模拟。在此基础上,确定了饱和导水率的估算模型。结果表明:所建参数估算模型较好地反映了饱和导水率与间歇周期数、循环率以及周期时间之间的相关关系,所建水分运动模型模拟值与实测值比较,累计入渗量、土壤含水率以及湿润体运移距离总体相关系数高于0.96,均方差在0.5以内,吻合度较高,能够较好地描述了地下水影响条件下波涌灌间歇入渗饱和-非饱和土壤水分运动特征。该研究为波涌灌技术进一步发展奠定了科学基础。     

区域尺度内畦沟灌溉灌水技术要素组合的优化研究

以陕西省杨凌区进行的大田灌水试验为基础,采用SRFR软件对大田灌水试验的灌水质量进行模拟,将实测结果与模拟结果进行了对比。结果表明SRFR软件模拟畦灌和沟灌灌水质量可靠。以SRFR软件为基础,通过改变不同灌水技术要素组合,提出了研究区域内不同条件下畦灌和沟灌灌水技术要素的优化组合。该研究结果可提高现有畦灌和沟灌技术的灌水质量,达到常规地面灌溉的节水目的,同时也可为其它地区制定地面灌溉灌水方案提供方法借鉴。     

间歇人渗减渗机理浅析

该文从理论上分析了间歇入渗减渗的内在机理，以大田实测资料验证了致密层形成与发展的客观性，对间歇入渗条件下水力传导度减小的机理进行了分析，可为进行间歇灌溉灌水技术的研究者和用水管理者提供有益的参考。     

再生水灌溉方式对重金属在土壤中残留累积的影响

不同灌溉技术（沟灌、地下滴灌）和灌水方式（充分灌溉、分根交替灌溉）下再生水灌溉对重金属在土壤中残留影响的田间试验表明：其他条件相同时,收获后充分灌水小区土壤重金属Cd含量高于分根交替灌水小区;再生水（二级处理污水）地下滴灌小区高于二级处理污水加氯地下滴灌小区;二级处理污水沟灌小区高于清水灌溉小区;充分灌溉下二级处理污水滴灌小区低于沟灌小区,而分根交替灌溉下沟灌低于滴灌。土壤Pb含量的变化规律与Cd基本相似,除滴灌下二级处理污水区低于二级处理污水加氯小区,无论充分灌溉还是分根交替灌溉均为滴灌低于沟灌。不同处理收获后土壤Pb含量均有不同程度降低;而二级处理污水灌溉小区土壤cd含量较试验前增加0．62％～7．78％,其他处理均有不同程度减小。试验结果为再生水资源的农业安全利用提供了技术依据。