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基于IPARM方法估算沟灌土壤入渗参数

农业工程学报 2008年第1期24卷 85-88页

作者：管孝艳杨培岭吕烨中国农业大学水利与土木工程学院北京0100083

为提高沟灌土壤入渗参数的估算精度,缩小沟灌模拟误差。该文以水量平衡方程为基础,采用IPARM方法建立了沟灌Kostiakov-Lewis入渗方程中参数的估算方法,并根据一组田间实测沟灌资料对入渗参数进行了估算,利用WinSRFR1.1软件对沟灌水流运... 详细信息

为提高沟灌土壤入渗参数的估算精度,缩小沟灌模拟误差。该文以水量平衡方程为基础,采用IPARM方法建立了沟灌Kostiakov-Lewis入渗方程中参数的估算方法,并根据一组田间实测沟灌资料对入渗参数进行了估算,利用WinSRFR1.1软件对沟灌水流运动进行了模拟。结果表明:用水流推进和径流数据比只用水流推进数据计算的入渗参数的精确度高,可以提高累积入渗量模拟的准确性,并可以将模拟时间延长;在模拟径流量时预测值和实测值的吻合较好,预测精度较高。用IPARM方法估算土壤入渗参数在沟灌模拟和管理中具有较高的可靠性。

关键词：沟灌土壤入渗水量平衡水流推进 IPARM方法

咸淡水交替灌溉下土壤盐分再分布规律的室内实验研究

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农业工程学报 2007年第5期23卷 88-91页

作者：管孝艳杨培岭吕烨中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

咸水灌溉是解决目前淡水资源短缺的重要途径。为寻求合理的咸水农田灌溉方法,进行了不同矿化度和不同灌水模式的室内土柱咸淡水交替灌溉模拟试验,分析了咸淡水交替灌溉条件下土壤溶液电导率(EC)值和钠吸附比(SAR)的变化规律。结果表明:... 详细信息

咸水灌溉是解决目前淡水资源短缺的重要途径。为寻求合理的咸水农田灌溉方法,进行了不同矿化度和不同灌水模式的室内土柱咸淡水交替灌溉模拟试验,分析了咸淡水交替灌溉条件下土壤溶液电导率(EC)值和钠吸附比(SAR)的变化规律。结果表明:两种灌水模式下,灌水结束时土壤溶液EC值在22.5 cm处达到最高,且4 g/L>2 g/L,且与试验初期相比,土壤溶液EC值明显提高,土柱整体积盐明显。灌水模式对土壤溶液EC值的影响大于矿化度;两种灌水模式不同矿化度处理的SAR值变化规律基本一致。

关键词：咸水交替灌溉电导率(EC) 盐分再分布钠吸附比(SAR)

基于多重分形的土壤粒径分布与土壤物理特性关系

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农业机械学报 2011年第3期42卷 44-50页

作者：管孝艳杨培岭吕烨中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

为阐明粒径分布与土壤物理特性之间的关系,测定了土壤颗粒组成、土壤容积密度和饱和导水率等参数,运用多重分形谱参数描述了土壤粒径分布的非均匀性,探讨了土壤粒径分布多重分形参数与土壤容积密度、饱和导水率等参数之间的关系。结果表... 详细信息

为阐明粒径分布与土壤物理特性之间的关系,测定了土壤颗粒组成、土壤容积密度和饱和导水率等参数,运用多重分形谱参数描述了土壤粒径分布的非均匀性,探讨了土壤粒径分布多重分形参数与土壤容积密度、饱和导水率等参数之间的关系。结果表明:土壤粒径分布的多重分形谱参数D1/D0和Δα可以反映土壤粒径分布的非均匀程度,参数与土壤粘粒含量密切相关,当土壤非均质性较大时,土壤中粘粒含量较多,表现为土壤容积密度增大,而饱和导水率减小。因此,土壤粒径分布的多重分形参数可以作为反映土壤物理性质的指标。

关键词：土壤物理特性粒径分布多重分形

干旱区膜下滴灌定向排盐和盐分上移地表排模式研究

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水利学报 2013年第5期44卷 549-555页

作者：王少丽周和平瞿兴业管孝艳国家节水灌溉北京工程技术研究中心北京100048 中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048 新疆维吾尔自治区水利厅新疆乌鲁木齐830000

干旱农业区采用覆膜滴灌技术，在无覆膜的膜间裸露区内设置排盐浅沟，探讨不同灌水定额和不同排盐梯度条件下，覆膜滴灌土壤盐分定向运移和盐分上移地表排盐效果。研究结果表明，膜下滴灌定向排盐效果明显，滴头附近形成盐分淡化区域，... 详细信息

干旱农业区采用覆膜滴灌技术，在无覆膜的膜间裸露区内设置排盐浅沟，探讨不同灌水定额和不同排盐梯度条件下，覆膜滴灌土壤盐分定向运移和盐分上移地表排盐效果。研究结果表明，膜下滴灌定向排盐效果明显，滴头附近形成盐分淡化区域，排盐沟周边形成盐分集中区域。地表以下O-60cm平均土壤盐分普遍呈现膜下的盐分低于膜外，而膜外裸露区积盐作用显著的特点。灌溉用水量愈大，排盐作用愈强烈，相应的积盐数量也愈大。通过农田排盐沟灌水冲洗后的地表排水矿化度随时间呈减小趋势，排盐梯度最小的试验小区冲洗排盐量最大。总体来说，在排盐沟冲洗定额1515m^3／hm^3条件下，各小区总排盐量达到4521—635 lkg／hm^2，表明盐分上移地表排的脱盐效果显著。

关键词：膜下滴灌灌水定额排盐梯度排盐沟地表排盐

基于多重分形理论的农田土壤特性空间变异性分析

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应用基础与工程科学学报 2011年第5期19卷 712-720页

作者：管孝艳杨培岭吕烨中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 国家节水灌溉北京工程技术研究中心北京100048

土壤性质是影响土壤水分运动和溶质迁移的重要因素,土壤特性的空间变异性研究对于农田土壤质量管理具有重要意义.为定量研究土壤特性空间变异性的复杂程度,本文以再生水灌区农田土壤为研究对象,应用分形和多重分形理论定量分析了农田土... 详细信息

土壤性质是影响土壤水分运动和溶质迁移的重要因素,土壤特性的空间变异性研究对于农田土壤质量管理具有重要意义.为定量研究土壤特性空间变异性的复杂程度,本文以再生水灌区农田土壤为研究对象,应用分形和多重分形理论定量分析了农田土壤颗粒含量、土壤容重、饱和含水量、孔隙度等土壤特性的空间变异性.结果表明:土壤容重、孔隙度的分形维数D较大,其空间分布具有较大的随机性,即空间分布的均匀性较好;土壤特性的空间分布具备多重分形特征,多重分形谱的谱宽Δα可以定量表征土壤属性空间分布的不规则特征,饱和含水量的多重分形谱谱宽Δα最大,其空间分布的不规则形最大;大值数据对于砂粒、容重和饱和含水量空间变异性的贡献率较大.因此,多重分形参数可以作为定量反映土壤特性空间变异性的潜在指标.

关键词：再生水灌区土壤物理特性空间变异多重分形

微咸水灌溉对土壤粒径分布影响的多重分形分析

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灌溉排水学报 2015年第S1期 82-84页

作者：吕烨阮本清管孝艳中国水利水电科学研究院国家节水灌溉北京工程技术研究中心南京水利科学研究院水利部水科学与水工程重点实验室

将多重分形理论引入土壤粒径分布的分析中,用激光粒度仪分析了土壤的颗粒组成,并用多重分形广义维数谱D(q)描述了微咸水灌溉后土壤粒径分布的非均匀性特征。结果表明:随着灌溉水矿化度的增大,土壤中黏粒和粉粒质量分数增加,T1、T2、T3... 详细信息

将多重分形理论引入土壤粒径分布的分析中,用激光粒度仪分析了土壤的颗粒组成,并用多重分形广义维数谱D(q)描述了微咸水灌溉后土壤粒径分布的非均匀性特征。结果表明:随着灌溉水矿化度的增大,土壤中黏粒和粉粒质量分数增加,T1、T2、T3处理土壤广义维数谱参数D1/D0及D0-D1分别为0.985 7、0.987 1、0.987 6和0.027 8、0.025 2、0.024 1。多重分形广义维数谱较好的表征了不同矿化度微咸水灌溉后土壤粒径分布的非均匀特征。多重分形参数可以作为研究微咸水灌溉对土壤结构影响的重要指标。

关键词：微咸水灌溉土壤粒径分布多重分形

土壤水盐空间变异性及其尺度效应的多重分形分析

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水利学报 2013年第S1期44卷 8-14页

作者：管孝艳王少丽吕烨付小军中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 国家节水灌溉北京工程技术研究中心北京100048 内蒙古河套灌区解放闸灌域沙壕渠试验站内蒙古陕坝015400

土壤水盐空间变异性及其尺度效应是农田土壤水盐精准调控的重要依据。本文采用多重分形理论研究了河套灌区农田土壤表层的土壤含水率、土壤EC(Electrical Conductivity)值的空间变异性及其尺度效应。结果表明:3种不同采样尺度下,土壤含... 详细信息

土壤水盐空间变异性及其尺度效应是农田土壤水盐精准调控的重要依据。本文采用多重分形理论研究了河套灌区农田土壤表层的土壤含水率、土壤EC(Electrical Conductivity)值的空间变异性及其尺度效应。结果表明:3种不同采样尺度下,土壤含水率和土壤EC值具有明显的多重分行特征,随着采样尺度的增大,土壤含水率和土壤EC值的空间变异性有增大趋势,土壤含水率的多重分形奇异谱曲线的对称性较好,土壤EC值的多重分形奇异谱曲线呈现左钩状,说明土壤EC值的空间变异性很弱。多重分形谱能够描述不同尺度下土壤水盐空间分布的不规则特征,能够更好地揭示区域土壤水盐空间分布的局部信息,准确反映土壤水盐的尺度效应。

关键词：土壤水盐空间变异尺度效应多重分形

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三峡库区农业面源污染风险评估及治理清单

农业工程学报 2023年第20期39卷 200-210页

作者：管孝艳陶园陈皓锐常晓敏中国水利水电科学研究院北京100038 国家节水灌溉北京工程技术研究中心北京100048

针对三峡库区农业面源污染风险评估指标体系不完善、个别指标计算时基础数据获取难度大的问题,该研究充分考虑农业面源污染产生、形成及调控全过程因素,构建了基于层次分析法的三峡库区面源污染风险评价指标体系,以更易获取的数据为基... 详细信息

针对三峡库区农业面源污染风险评估指标体系不完善、个别指标计算时基础数据获取难度大的问题,该研究充分考虑农业面源污染产生、形成及调控全过程因素,构建了基于层次分析法的三峡库区面源污染风险评价指标体系,以更易获取的数据为基础参数、应用韦伯-费希纳定律克服个别风险指标过大的问题,给定了三峡库区面源污染风险评估指标计算方法,评估了三峡库区农业面源污染风险,并提出了三峡库区县域单元的纵向和横向污染治理清单。研究结果表明,三峡库区各县域农业面源污染总体处于中风险,库区内湖北省夷陵区、重庆市南岸区风险值最高,其次是重庆市大渡口区、沙坪坝区等市辖区、巫溪县以及湖北省兴山县和秭归区,之后是开州区、万州区、丰都县、云阳县等区域;化肥强度指数、畜禽养殖强度指数、降雨侵蚀指数、环保投资指数是三峡库区农业面源污染风险的主要影响指标;三峡库区各县域化肥强度指数以及畜禽养殖强度指数风险值之和占总压力指数风险值的比例平均为79%,巫溪县、巴东县、巫山县甚至达到90%;重庆市南岸区、大渡口区以及湖北省各县域化肥施用强度较高,建议开展茶果树施肥技术提升,畜禽养殖强度相对较大的区域主要集中在重庆市云阳县、开州区、巫溪县、巫山县以及湖北省各县区,建议更多开展猪和羊畜禽废污处理能力提升,此外还应加大环保投入以及合理调整种植结构;从纵向管控来看,三峡库区农业面源污染治理应以南岸区和夷陵区为优先管控区域,河流水质优先治理区域为大渡口区、九龙坡区以及湖北省的各县区,从横向管控来看,大部分县域的主要污染防控因素为化肥减量和畜禽养殖治理,其中三峡库区上游和下游地区应当更多关注化肥减量,中游则应更多关注畜禽养殖的污染防控。该研究成果可为三峡库区农业面源污染政策制定提供有力参考。

关键词：农业化肥面源污染污染治理清单三峡库区风险评估

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间断式改进暗管排水流量的计算方法

水利学报 2024年

作者：金铭锐陶园王少丽管孝艳中国水利水电科学研究院国家节水灌溉北京工程技术研究中心

为应对涝渍灾害频发、耕地资源紧缺的问题,提出一种排水流量较大、占用耕地较少的间断式改进暗管排水结构。一般常规暗管渗流可以简化为二维计算,但间断式改进暗管在排水过程中存在柱体砂滤料的三维绕流,形成相对复杂的空间渗流结构。... 详细信息

为应对涝渍灾害频发、耕地资源紧缺的问题,提出一种排水流量较大、占用耕地较少的间断式改进暗管排水结构。一般常规暗管渗流可以简化为二维计算,但间断式改进暗管在排水过程中存在柱体砂滤料的三维绕流,形成相对复杂的空间渗流结构。基于沙金煊的非完整井排水流量公式和常用的暗管排水流量计算公式,提出地表无积水情况下间断式改进暗管排水流量的简化计算方法,结合田间试验和HYDRUS数值模拟进行验证,并分析排水过程中各部分流量占比。结果表明,提出的间断式改进暗管排水流量的理论计算方法合理可行,间断式改进暗管排水流量的理论计算值与田间试验实测值、模拟值的平均相对误差分别为7.46%和-2.84%;随排水时间增加柱体砂滤料内部排水流量占总流量比值逐渐下降,柱体砂滤料外部进水流量占总流量比值不断增加;柱体砂滤料越高,其内部排水持续时间越长;柱体砂滤料布设间距越小,其内部排水与外部进水流量之和占总流量比值越大;间断式改进暗管排水流量计算方法在壤土、粉土中均适用。研究结果可为丰富农田排水理论和暗管工程建设提供思路与参考。

关键词：间断式改进暗管排水柱体砂滤料排水流量 HYDRUS