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不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗特性

水土保持学报 2016年第1期30卷 184-188,195页

作者：王锦辉费良军西安理工大学水利水电学院西安710048

根据室内浑水膜孔灌单向交汇入渗试验资料,研究了不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗特性;建立了浑水膜孔灌单向交汇入渗参数、单向交汇时间、湿润锋运移参数与不同膜孔直径的关系;提出了不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗单位... 详细信息

根据室内浑水膜孔灌单向交汇入渗试验资料,研究了不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗特性;建立了浑水膜孔灌单向交汇入渗参数、单向交汇时间、湿润锋运移参数与不同膜孔直径的关系;提出了不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗单位膜孔面积累积入渗量模型、稳定入渗率模型、自由面和交汇面湿润锋运移模型。结果表明:随着膜孔直径增大,单点膜孔累积入渗量逐渐增大,单位膜孔面积累积入渗量逐渐减小;单位膜孔面积累积入渗量的K值随着膜孔直径的增大而减小,α随着膜孔直径的增大而逐渐增大;在膜孔间距一定的情况下,入渗发生交汇的时间随着膜孔直径的增大而减小;在相同入渗时间内,随着膜孔直径的增大,自由面和交汇面垂直和水平湿润锋运移距离都逐渐增加。

关键词：膜孔直径浑水膜孔灌交汇入渗单向交汇时间交汇面

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沼液穴灌土壤水分运移的交汇入渗特征

湖南农业大学学报（自然科学版） 2016年第5期42卷 573-578页

作者：谭艳红郑健贾生海康燕霞甘肃农业大学工学院甘肃兰州730070 兰州理工大学西部能源与环境研究中心甘肃兰州730050 西北低碳城镇支撑技术协同创新中心甘肃兰州730050

通过室内试验研究不同沼液浓度(原液与水的体积比为1∶4、1∶6、1∶8、CK)和穴孔直径(3、5、7 cm)对沼液穴灌土壤水分运移交汇入渗特征的影响。结果显示:相同入渗时间内,累积入渗量随沼液浓度的增大而减小;相同沼液浓度条件下,土壤水分... 详细信息

通过室内试验研究不同沼液浓度(原液与水的体积比为1∶4、1∶6、1∶8、CK)和穴孔直径(3、5、7 cm)对沼液穴灌土壤水分运移交汇入渗特征的影响。结果显示:相同入渗时间内,累积入渗量随沼液浓度的增大而减小;相同沼液浓度条件下,土壤水分累积入渗量随穴孔直径的增大而增大,土壤水分入渗速率随入渗距离的增大而减小;在相同穴孔直径及入渗位置,沼液浓度越大,土壤入渗速率越小;在相同入渗位置,随穴孔直径的增加,土壤入渗速率逐渐增加;Kostiakov入渗模型准确描述了累积入渗量随入渗时间增加而增加的关系,且模型拟合系数R2均大于0.99;沼液浓度相同时,土壤含水率为22%等值线以上的面积随着穴孔直径的增加而增大;土壤含水率为22%等值线以上的面积随沼液浓度的减小而增大。综合分析结果表明,沼液穴灌交汇入渗速率、累积入渗量及土壤含水率分布受沼液浓度、穴孔直径的影响。

关键词：沼液穴灌交汇入渗入渗速率累积入渗量土壤水分

基于MATLAB的BP网络预测膜孔直径对膜孔交汇入渗的影响

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中国农村水利水电 2004年第2期 31-32页

作者：李发文张行南费良军河海大学水资源环境学院江苏南京210098 西安理工大学水资源所陕西西安710048

在研究膜孔直径对膜孔单向交汇入渗的影响时 ,引入人工神经网络BP理论 ,并用MATLAB编程。在不同的膜孔直径下进行膜孔交汇入渗试验 ,观测各膜孔直径下单位面积上的入渗量随时间变化 ;并提出了各膜孔直径下入渗量和入渗时间之间的关系。... 详细信息

在研究膜孔直径对膜孔单向交汇入渗的影响时 ,引入人工神经网络BP理论 ,并用MATLAB编程。在不同的膜孔直径下进行膜孔交汇入渗试验 ,观测各膜孔直径下单位面积上的入渗量随时间变化 ;并提出了各膜孔直径下入渗量和入渗时间之间的关系。根据试验 ,以相等的时间间隔收集训练样本 ,建立BP网络模型 ,并对模型进行检验 ,结果良好。

关键词： BP网络膜孔直径入渗量交汇入渗人工神经网络膜孔灌溉

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涌泉根灌多点源交汇入渗湿润体试验研究

灌溉排水学报 2011年第2期30卷 68-71页

作者：黎朋红汪有科马理辉赵颖娜黎朋军西北农林科技大学陕西杨凌712100 重庆地质矿产研究院重庆400042 重庆市国土资源和房屋管理局矿产地质与环境地质重点实验室重庆400042 煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心重庆400042 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司天津300451

在米脂山地微灌枣树示范基地进行原状土涌泉根灌入渗试验,研究了多点源交汇入渗条件下涌泉根灌湿润体特征值的变化规律。结果表明,涌泉根灌多点源交汇入渗孔洞处和交汇面处的湿润锋运移距离与入渗时间均符合幂函数关系,交汇面处的湿润... 详细信息

在米脂山地微灌枣树示范基地进行原状土涌泉根灌入渗试验,研究了多点源交汇入渗条件下涌泉根灌湿润体特征值的变化规律。结果表明,涌泉根灌多点源交汇入渗孔洞处和交汇面处的湿润锋运移距离与入渗时间均符合幂函数关系,交汇面处的湿润锋运移速度比孔洞处的快,最终交汇入渗湿润土体沿孔洞布置方向的剖面形状近似带状;在孔洞底部周围的中间区域土壤含水率等值线分布相对复杂,等值线的分布类似于地形图上的"鞍部";涌泉根灌双点源灌溉比单点源、四点源灌溉效果好。

关键词：涌泉根灌多点源交汇入渗湿润比

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沟灌交汇入渗模型建立与验证

人民长江 2010年第11期41卷 102-105页

作者：曹国良彭习渊湖北省水利水电勘测设计院湖北武汉430064

以往对于沟灌入渗研究多是基于自由入渗,而对沟灌交汇入渗的研究较少,沟灌交汇入渗试验因受较多因素影响,相对复杂。为了更加方便地研究沟灌交汇入渗规律,以土壤水动力学原理为基础,研究了沟灌交汇入渗下土壤水分运动规律,建立了沟灌交... 详细信息

以往对于沟灌入渗研究多是基于自由入渗,而对沟灌交汇入渗的研究较少,沟灌交汇入渗试验因受较多因素影响,相对复杂。为了更加方便地研究沟灌交汇入渗规律,以土壤水动力学原理为基础,研究了沟灌交汇入渗下土壤水分运动规律,建立了沟灌交汇入渗的二维入渗模型。并通过试验对模型进行了检验,以中壤土为例,试验验证了累积入渗量和湿润锋运移位置的合理性,模型计算与试验结果吻合较好,表明所建立的模型是可靠的。这为进一步研究沟灌交汇入渗规律打下了基础。

关键词：交汇入渗数值模拟沟灌地面灌溉

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沼液穴灌单向交汇入渗特性及数值模拟研究

沼液穴灌单向交汇入渗特性及数值模拟研究

作者：周鹏杰兰州理工大学

学位级别：硕士

沼液中含有水溶性和多种营养成分,是有效肥料之一,在合理方式下施用可以明显改良土壤的理化性质,提高土壤的保水保肥能力,能够有效解决水资源短缺的突出问题。本文针对穴灌的灌溉方式,结合室内试验、理论研究及数值模拟研究水-沼液混合... 详细信息

沼液中含有水溶性和多种营养成分,是有效肥料之一,在合理方式下施用可以明显改良土壤的理化性质,提高土壤的保水保肥能力,能够有效解决水资源短缺的突出问题。本文针对穴灌的灌溉方式,结合室内试验、理论研究及数值模拟研究水-沼液混合液单向交汇入渗特征、影响因素、减渗特性,主要结论为:(1)交汇入渗与自由入渗的单位面积累积入渗量均随着时间的增加而增大,水沼液混合液双穴孔灌单向交汇入渗与自由入渗的单位面积累积入渗量均小于同条件下清水双穴孔灌单向交汇入渗与自由入渗的单位面积累积入渗量;不同容重条件下:入渗模型中系数K>K,指数α>α,不同穴孔直径条件下:入渗模型中系数K>K>K,指数α>α>α,不同沼液配比条件下:入渗模型中系数K入渗量I>I,I>I>I,I交汇发生后,在相同时间段内,交汇入渗的单位面积累积入渗量的增加量小于同条件下自由入渗的单位面积累积入渗量的增加量,交汇入渗有减渗的作用;建立减渗量模型,运用回归分析法对减渗模型各系数进行方差分析,建立了减渗量与穴孔直径D、沼液配比C的关系。(3)水平湿润锋交汇前运移距离、垂直湿润锋运移距离均随着时间的增加而增加,与时间的关系符合幂函数关系;交汇发生前,交汇入渗与自由入渗湿润体形状一致,可用椭圆方程描述;湿润锋运移速率:V>V,在相同的时间段内湿润锋运移距离:S>S,交汇后,水平方向12.5cm处垂直湿润锋运移距离,S>S;水沼液混合液穴孔单向交汇入渗在相同时段内的不同容重条件下湿润锋运移距离:S>S,垂直湿润锋运移的幂函数模型中系数增大,指数减小,水平湿润锋运移幂函数模型中系数、指数均减小,相同时段内不同穴孔直径水沼液混合液穴孔交汇入渗湿润锋运移距离:S交汇入渗湿润锋运移距离:S入渗结束后的土壤含水率值随着位置远离穴孔而变小,与穴孔中心顶点的关系符合模型:θ=Mr+θ;交汇入渗的交汇区域土壤含水率大于自由入渗同位置处的土壤含水率,清水交汇入渗的土壤含水率整体高于沼液入渗;当容重变大,湿润体整体的土壤含水率都减小,随穴孔直径增大而减小,随混合液中沼液占比增大而降低。(5)沼液交汇入渗的土壤全氮含量最高值出现在穴孔附近,全氮含量随着位置远离穴孔而降低,在未交汇区域变化显著,在交汇区域变化速率变慢,并且有小幅度提升;清水处理的入渗后土壤全氮含量最大值出现在湿润锋附近,其他位置的全氮含量低于土壤本底值;土壤容重增大,在穴孔附近及交汇区域上部区域的全氮含量增大,在湿润锋附近的全氮含量减小,穴孔直径增大,穴孔附近及交汇区域上部区域的全氮含量降低,在湿润锋附近的全氮含量升高,混合液中沼液占比增大,整体全氮含量增大。(6)在沼液交汇入渗的各影响因素中,沼液配比影响程度最大。(7)采用COMSOL Multiphysics建立穴孔入渗模型并对室内试验条件下的穴孔交汇入渗试验进行了数值模拟研究。模拟了双穴孔条件下10cm穴孔深度情况的水、沼液交汇入渗试验,对湿润锋运移距离于湿润体内土壤含水率的实测值与模拟值进行比对,垂直湿润锋绝对误差平均值为3.46%,水平湿润锋绝对误差平均值为3.94%,土壤含水率绝对误差平均值为4.87%,吻合程度较好,模型精确度较高,说明所建立的模型合理,利用COMSOL Multiphysics可以准确描述水—沼液一体穴孔交汇入渗过程中的水分运动。

关键词：沼液穴灌交汇入渗减渗水氮运移数值模拟

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滴灌交汇入渗水分运移特性及影响因素研究

滴灌交汇入渗水分运移特性及影响因素研究

作者：姜素云河北工程大学

学位级别：硕士

在查阅和分析国内外滴灌理论研究成果与相关技术文献资料的基础上,采用室内试验和理论研究相结合的技术路线,主要研究了滴灌单向交汇和多向交汇水分入渗特性及初始含水率、滴头流量、植株间距和土壤容重对其的影响,主要成果如下:1、通... 详细信息

在查阅和分析国内外滴灌理论研究成果与相关技术文献资料的基础上,采用室内试验和理论研究相结合的技术路线,主要研究了滴灌单向交汇和多向交汇水分入渗特性及初始含水率、滴头流量、植株间距和土壤容重对其的影响,主要成果如下:1、通过室内滴灌单向交汇入渗试验,分析了滴灌单向交汇水分入渗特性及其影响因素。试验表明:垂直湿润锋运移距离随入渗时间的延长而增加,并与入渗时间成幂函数关系;相同入渗时间,植株间距对于垂直湿润锋的运移距离影响不大,垂直湿润锋运移距离随滴头流量和土壤初始含水率增大而增大,随土壤容重增大而减小。植株间距和土壤容重越大,水平湿润锋发生交汇所需的时间越长,滴头流量和土壤初始含水率越大,水平湿润锋发生交汇所需的时间越短;交汇入渗发生前,水平湿润锋随入渗时间的延长而增加,并与入渗历时成幂函数关系;交汇入渗发生后,水平湿润锋运移距离保持不变,行间交汇界面的湿润锋逐渐接近于水平线。2、对于滴灌单向交汇水分入渗的土壤含水率分布研究表明:单向交汇入渗各界面垂直和水平方向的土壤含水率均随离滴头中心距离的增加而减小。在土壤水分入渗剖面上,土壤含水率等值线以水平和垂直湿润锋的交汇点为中心呈现先疏后密的分布趋势。相同入渗时间,相同水分入渗剖面位置上的土壤含水率随滴头流量增大而增加,随植株间距和土壤容重的增大而减小。滴灌单向交汇入渗的行间交汇界面的土壤含水率明显小于株间中心界面和行间中心界面的土壤含水率。3、通过室内滴灌多向交汇入渗试验,分析了滴灌多向交汇水分入渗特性及其影响因素。试验表明:中心垂直湿润锋运移距离均随入渗时间的延长而增加,并与入渗历时成幂函数关系;中心垂直湿润锋运移距离随滴头流量和土壤初始含水率的增加而增加,随土壤容重的增加而减小。交汇发生后,随入渗时间延长,中心垂直湿润锋与株间和行间交汇界面的垂直湿润锋运移距离趋于一致,湿润锋逐渐接近于水平线。多向交汇入渗发生前,水平湿润锋运移距离随入渗时间的延长而增加,并与入渗历时成幂函数关系;交汇入渗发生后,株间和行间中心界面的水平湿润锋不在变化,分别为植株间距的一半和行距的一半。各界面水平湿润锋在入渗初期湿润锋运移速率较大,随入渗时间的增长,湿润锋运移速率减小。株间和行间交汇界面的水平湿润锋随发生交汇所需的时间随植株间距和土壤容重增大而增加,随滴头流量和土壤初始含水率增大而减小。4、对于滴灌多向交汇水分入渗的土壤含水率分布研究表明:多向交汇入渗中心界面和各交汇界面垂直和水平方向的土壤含水率均随离水平湿润锋和垂直湿润锋交汇点距离的增加而减小,土壤含水率等值线以交汇点为中心呈现先疏后密的分布趋势。相同入渗时间,土壤水分入渗剖面上相同位置处的土壤含水率随滴头流量增大而增加,随植株间距和土壤容重的增大而减小;滴灌多向交汇入渗的行间交汇界面的土壤含水率明显小于株间中心界面和行间中心界面的土壤含水率,株间交汇界面的土壤含水率小于行间交汇界面的土壤含水率。

关键词：滴灌交汇入渗水分运移特性影响因素

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膜孔灌溉交汇入渗特性及其影响因素研究

膜孔灌溉交汇入渗特性及其影响因素研究

作者：李发文西安理工大学

学位级别：硕士

论文在分析总结国内外膜孔灌理论与技术研究成果的基础上，结合陕西省科技攻关项目，采用室内试验和理论分析相结合的技术路线，主要研究了膜孔单向和多向交汇入渗特性及其影响因素和入渗数学模型，主要研究成果如下： 1、通过室内试验... 详细信息

论文在分析总结国内外膜孔灌理论与技术研究成果的基础上，结合陕西省科技攻关项目，采用室内试验和理论分析相结合的技术路线，主要研究了膜孔单向和多向交汇入渗特性及其影响因素和入渗数学模型，主要研究成果如下： 1、通过室内试验，分析了膜孔单向交汇入渗特性及其影响因素。试验研究表明：膜孔单向交汇入渗较膜孔自由入渗能力减小;膜孔单向交汇入渗量随膜孔直径的增大而增大，单位膜孔面积入渗量随膜孔直径的增大而减小，交汇时间随膜孔直径增大而减小;膜孔间距愈大，发生交汇的时间愈长，相同时间内的入渗量愈大;土壤质地愈粗，膜孔单向交汇入渗能力愈大，发生交汇的时间愈短;膜孔单向交汇入渗量随着土壤容重和土壤初始含水率的增大而减小。本文提出了四个膜孔单向交汇入渗数学模型，实测资料验证表明，这四个入渗模型计算精度均较高;研究了膜孔自由入渗与垂直一维入渗、膜孔单向交汇入渗与膜孔自由入渗和膜孔单向交汇入渗与垂直一维入渗参数之间的关系，可以根据垂直一维参数推求膜孔自由入渗参数和膜孔单向交汇入渗参数。 2、通过室内试验研究了膜孔单向交汇入渗湿润体特性及其影响因素。试验表明：膜孔单向交汇入渗的垂直湿润锋运移距离随着膜孔直径的增大而增大;膜孔间距的变化对膜孔单向交汇入渗的垂直湿润锋运移距离影响不大;土壤容重和土壤初始含水率愈大，其膜孔单向交汇入渗的垂直湿润锋运移距离愈小;土壤质地愈粗，其垂直湿润锋运移距离愈大。膜孔单向交汇入渗的水平湿润锋在发生交汇入渗前属于自由入渗阶段，其运移的距离随着膜孔直径的增大而增大;土壤容重和土壤初始含水率愈大，膜孔单向交汇入渗的水平湿润锋运移距离愈小;土壤质地愈粗，其水平湿润锋运移距离愈大。当膜孔入渗发生交汇后，水平湿润锋不随各影响因素的变化而变化。 3、膜孔多向交汇入渗各阶段入渗曲线均符合幂函数规律。对于膜孔多向交汇入渗，随着膜孔直径的增大，膜孔多向交汇入渗发生交汇的时间减小，各阶段的西安理工大学硕士学位论文 —— 入渗系数和指数依次增大，单位膜孔面积各阶段入渗量系数依次减小，而入渗指数依次增大;膜孔间距愈大，膜孔多向交汇入渗发生交汇的时间愈长，其入渗量愈大。土壤质地愈粗，其各入渗阶段的入渗系数依次减小，入渗指数依次增大;随着士壤容重和士壤初始含水率增大，膜孔多向交汇入渗各入渗阶段的入渗系数依次减小，而指数依次增大。建立在不同己知资料的基础上，论文提出了四个膜孔多向交汇入渗数学模型，实测资料验证表明，这四个入渗模型计算精度均较高。 4、通过室内试验，分析研究了膜孔多向交汇入渗湿润体特性及其影响因素。试验表明：膜孔多向交汇入渗垂直湿润锋和水平湿润锋运移距离与入渗时间之间符合幂函数关系。在膜孔中心界面，各影响因素对膜孔多向交汇入渗湿润锋运移的影响规律与膜孔单向交汇入渗的相同;在膜孔交汇界面，膜孔多向交汇人渗的垂直和水平湿润锋运移距离均随着膜孔直径和膜孔间距的增大而增大;土壤质地愈粗，膜孔多向交汇入渗的垂直和水平湿润锋运移距离愈大;土壤容重和士壤初始含水率愈大，膜孔多向交汇入渗的垂直和水平湿润锋运移距离愈小。

关键词：膜孔灌单向多向交汇入渗影响因素数学模型

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沼液穴灌二维交汇入渗特征试验研究

沼液穴灌二维交汇入渗特征试验研究

作者：谭艳红甘肃农业大学

学位级别：硕士

为探求沼液穴灌条件下土壤水分、养分运移的交汇入渗特征,于2014年10月至2015年9月在兰州理工大学能源与动力工程学院水利工程实验室进行了室内土箱试验,研究了不同土壤容重(1.35g·cm-3、1.40g·cm-3)、不同沼液浓度(1∶4、1∶6、1∶8... 详细信息

为探求沼液穴灌条件下土壤水分、养分运移的交汇入渗特征,于2014年10月至2015年9月在兰州理工大学能源与动力工程学院水利工程实验室进行了室内土箱试验,研究了不同土壤容重(1.35g·cm-3、1.40g·cm-3)、不同沼液浓度(1∶4、1∶6、1∶8、CK)和不同穴孔直径(3、5、7 cm)对沼液穴灌土壤水分、养分运移交汇入渗特征的影响。通过所记录和观测的试验数据分析得到了以下结果。水分运移特征:(1)相同入渗时间内,累积入渗量随沼液浓度的增大而减小,即1∶4<1∶6<1∶8

关键词：沼液穴灌交汇入渗入渗速率累积入渗量土壤水分土壤养分