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涌泉灌及涌泉根灌土壤水分运移规律研究

涌泉灌及涌泉根灌土壤水分运移规律研究

作者：胡羊羊南昌工程学院

学位级别：硕士

涌泉灌与涌泉根灌作为两种节水灌溉技术,近年来在许多地区得到推广应用,并实现了节约水资源以及增加产量的目的,因此完善土壤水分运移理论研究十分重要。本文通过室内土箱(边长为50cm)试验,利用马氏瓶供水并控制流量大小(设1、1.5、2、... 详细信息

涌泉灌与涌泉根灌作为两种节水灌溉技术,近年来在许多地区得到推广应用,并实现了节约水资源以及增加产量的目的,因此完善土壤水分运移理论研究十分重要。本文通过室内土箱(边长为50cm)试验,利用马氏瓶供水并控制流量大小(设1、1.5、2、2.5及3L/h五个流量),电子记录仪记录试验过程中水量变化,研究涌泉灌及涌泉根灌条件下不同流量对土壤水分分布的影响,包括流量对湿润体的影响、湿润体含水率的变化以及湿润锋的运移情况,研究涌泉灌及涌泉根灌条件下不同流量水分再分布情况,包括湿润体水分再分布以及土壤含水率的再分布情况。通过比较两种灌溉方式的入渗特性和再分布特点,为江西地区灌溉系统设计的理论研究提供参考。主要的研究结果为:(1)涌泉灌水分入渗方式为点源入渗,流量对湿润体形成及最终形态影响显著,随着流量的增加,土壤表层积水随之增多。灌水初期,水平方向水分受基质势影响运移速率明显快于竖直方向,含水率在各方向上呈下降趋势,灌水结束时流量越大,湿润锋水平向运移距离越远,而竖直向距离变化则相反,涌泉灌湿润锋各向运移距离及运移速率与时间符合幂函数关系。再分布期间,各流量竖直方向水分运移速率均大于水平方向,24h初始流量越大,竖直方向运移的距离越远,此时各取土点含水率基本相近,48h各流量条件下湿润锋运移量均为零,土壤含水率较之前整体稍有下降。(2)涌泉根灌水分入渗方式为柱面入渗,流量变化对湿润体的形成影响显著,随着流量增大,灌水器内积水深度也随之增大并呈线性关系。灌水初期,随着流量的增大,水平方向与竖直方向运移距离的差距逐渐增大,含水率从出水口向三个方向递减,灌水结束时湿润锋运移距离不随流量变化而改变,各流量水平方向运移距离均为20cm,竖直向均为33cm,涌泉根灌湿润锋各向运移距离及运移速率与时间符合幂函数关系。再分布期间,各流量竖直向水分运移速率与水平向基本相等,24h湿润锋运移量2L/h最小,各流量运移量大小呈“V”型变化,各取土点含水率基本持平,48h各流量条件下湿润锋运移量均为零,土壤含水率较之前整体稍有下降。(3)通过比较两种微灌方式水分入渗特性,涌泉灌试验湿润体剖面变化由1/4椭圆逐渐变为1/4圆形,而涌泉根灌试验则经历了由半椭圆形到1/4椭圆形再到接近1/4圆形的转变,涌泉根灌湿润体形态变化较涌泉灌更为复杂,但涌泉灌及涌泉根灌含水率分布规律基本一致,均由出水点向运移方向降低。(4)通过比较两种微灌方式水分再分布情况,涌泉根灌与涌泉灌在再分布过程中水分运移速率都明显减慢,湿润锋运移的距离在相同流量下存在显著差异,湿润体水分再分布达到平衡时形态也不相同,涌泉灌湿润体剖面最终接近于1/4圆形,涌泉根灌则为1/4椭圆。

关键词：涌泉灌涌泉根灌流量湿润体湿润锋

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涌泉灌土壤水分入渗的三维数值模拟研究

涌泉灌土壤水分入渗的三维数值模拟研究

作者：吴荣清南昌工程学院

学位级别：硕士

本文以江西红壤土为研究对象,通过室内试验与HYDRUS-3D数值模拟,分析了涌泉灌条件下流量、灌水量、初始含水量和土壤质地对水分入渗的影响,研究了土壤水分的运移规律,研究结论可应用于涌泉灌灌水参数制定。本文研究的主要结论如下:(1)... 详细信息

本文以江西红壤土为研究对象,通过室内试验与HYDRUS-3D数值模拟,分析了涌泉灌条件下流量、灌水量、初始含水量和土壤质地对水分入渗的影响,研究了土壤水分的运移规律,研究结论可应用于涌泉灌灌水参数制定。本文研究的主要结论如下:(1)由不同流量的入渗试验,发现涌泉灌情况下土壤湿润体的形状相似于旋转抛物体,而且湿润锋移动距离在水平和垂直方向上存在明显的抛物线关系。湿润体在水平和垂直方向上的最大半径均随入渗时间的推移呈增大的趋势。在同样条件下,涌泉灌的出水口下方水平和竖直湿润锋运移速率均随着入渗时间的增加而减缓。(2)涌泉灌入渗条件下,流量、容重、初始含水率的变大或变小,湿润比都随时间的增加而逐渐减小;同一时刻的湿润比大小关系,流量大的明显大于流量小的,容重大的明显小于容重小的,初始含水率高的明显小于初始含水率低的。(3)通过对三种流量的涌泉灌水流条件模拟,模拟结果与实测结果相比发现:土壤含水率的观测点处模拟值与取样点处实测值相对误差较小,灌水结束后的含水率剖面模拟结果与实测结果基本吻合。(4)数值模拟条件下,流量对湿润体的影响,湿润体的大小、湿润体内高含水区域的大小随入渗流量的增大而增大。灌水量对湿润体的影响,灌水量越多,湿润体体积越大,相同灌水量,流量的变大也会造成湿润体体积变大,随着远离积水中心,土壤水分开始不断减少。初始含水率对土壤水分分布造成的影响,湿润体轮廓线范围与初始含水率呈正相关关系,含水率越大,湿润体越大。土壤质地对土壤水分分布规律,湿润峰运移距离大小,粘粒含量高的小于粘粒含量低的;湿润体体积大小,粘粒含量低的大于粘粒含量高的;湿润体内高含水率区域的体积大小,粘粒含量高的远大于粘粒含量低的;粘粒含量低的湿润体是圆形,而粘粒含量高的湿润体是椭圆形。

关键词：红壤涌泉灌 HYDRUS-3D 湿润体数值模拟

灌水流量对涌泉灌及涌泉根灌湿润体影响的研究

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节水灌溉 2021年第11期 71-73,82页

作者：赵新宇胡羊羊彭江涌朱绿丹南昌工程学院南昌330099 鄱阳湖流域水工程安全与资源高效国家地方联合工程试验室南昌330099

为了研究相同灌水量条件下,不同灌水流量对涌泉灌及涌泉根灌湿润体的影响,以及二者的不同之处,进行了室内土壤水分入渗试验和理论分析。结果表明:入渗结束后,涌泉灌的湿润体形状是一个近似半球体,涌泉根灌的湿润体形状是一个近似半椭圆... 详细信息

为了研究相同灌水量条件下,不同灌水流量对涌泉灌及涌泉根灌湿润体的影响,以及二者的不同之处,进行了室内土壤水分入渗试验和理论分析。结果表明:入渗结束后,涌泉灌的湿润体形状是一个近似半球体,涌泉根灌的湿润体形状是一个近似半椭圆球体;灌水流量对涌泉灌湿润体的形状有显著的影响,流量越大,湿润体形状越扁平,但在一定流量范围内,灌水流量对涌泉根灌的湿润体形状无显著影响;在相同的灌水量和灌水流量条件下,涌泉灌在水平方向的入渗距离显著大于涌泉根灌,在垂直方向上的入渗距离显著小于涌泉根灌;相对于涌泉灌,涌泉根灌不易产生土壤表面积水,水分分布更深,入渗的水量更容易到达作物根区,减少了水分的无效蒸发,有利于作物对土壤水分的吸收。

关键词：灌水流量涌泉灌涌泉根灌湿润体

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涌泉灌技术在陈庄果园的应用

山西水利科技 1999年第4期 88-89页

作者：孙新忠颉生善运城地区水利科学研究所山西省汾河水利管理局

过临猗县闫家庄镇陈庄果园试点,对用涌泉灌、滴灌及微喷灌三种微灌技术进行比较,结果表明涌泉灌具有抗堵塞能力强、投资少、管理方便、使用寿命长等优点。

关键词：果园涌泉灌节水灌溉灌水技术

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涌泉灌技术在猕猴桃生产中的应用

园艺与种苗 2012年第10期32卷 33-35页

作者：刘平刘秀菊杜高楼郭江普黄克信秦小军朱曚阳水利部中国农业科学院农田灌溉研究所河南新乡453003 河南省西峡县水利局河南南阳474500

介绍了猕猴桃涌泉灌工程。在分析猕猴桃生长与结果对水分需求的基础上,阐述了猕猴桃涌泉灌(小管出流)增产效益。指出猕猴桃涌泉灌(小管出流)增产效益显著,适宜在种植猕猴桃区域大面积推广。

关键词：猕猴桃涌泉灌水分需求

涌泉灌与膜上灌技术相结合在大田宽行作物中应用的可行性研究

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山西水利科技 2007年第4期 62-64页

作者：秦永果山西省运城市人民政府移民办公室运城044000

涌泉灌技术属微灌范畴,是近年来发展起来的一项适于果园灌溉的新的节水灌溉技术。为探究其在大田作物中应用的可行性,1997—2000年在山西夏县杨村进行了三年的试验研究,结果表明:涌泉灌与膜上灌相结合应用于大田宽行作物具有显著的节水... 详细信息

涌泉灌技术属微灌范畴,是近年来发展起来的一项适于果园灌溉的新的节水灌溉技术。为探究其在大田作物中应用的可行性,1997—2000年在山西夏县杨村进行了三年的试验研究,结果表明:涌泉灌与膜上灌相结合应用于大田宽行作物具有显著的节水增产效果,其节水达59.5%,增产15%以上。通过试验研究为涌泉灌技术应用于大田作物提出了初步的规划设计依据和参考。经济效益分析表明,在棉花中采用涌泉灌技术,其还本年限仅4.2年。效益费用比为2.8。说明其在大田作物中的应用在经济上是可行的。

关键词：涌泉灌膜上灌结合大田作物经济效益