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残膜对土壤水分渗吸过程中湿润锋的影响

排灌机械工程学报 2022年第2期40卷 196-203页

作者：李玥王春霞金嫣婧何新林石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000

采用室内水分渗吸试验,通过设置6个残膜面积水平,分别为0.25,0.50,1.00,2.00,4.00,8.00 cm^(2),和4个残膜密度水平,分别为60,180,300,420 kg/hm^(2),以无膜作对照,共25组试验处理,分析了不同残膜密度及尺寸对湿润锋的运移的影响.分析结... 详细信息

采用室内水分渗吸试验,通过设置6个残膜面积水平,分别为0.25,0.50,1.00,2.00,4.00,8.00 cm^(2),和4个残膜密度水平,分别为60,180,300,420 kg/hm^(2),以无膜作对照,共25组试验处理,分析了不同残膜密度及尺寸对湿润锋的运移的影响.分析结果显示,在容重为1.53 g/cm^(3)的黏壤土中混入残膜加快了土壤入渗过程,起到了促渗作用;且随着残膜密度的增大,入渗历时的最大值和最小值对应的单片残膜面积随之增大,促渗效应逐渐减弱;土壤中残膜密度较低时,残膜面积对湿润锋运移深度的影响程度大于残膜密度,残膜密度较高时,残膜密度的影响力增强;单片残膜面积为0.25 cm^(2)时,随着残膜密度的增加,入渗历时先减小后增大,在180 kg/hm^(2)处达到最小值;在土壤中均匀混入单片面积小于等于0.25 cm^(2)的残膜后,形成了新构土壤,具有独特的物理性质.

关键词：土壤渗吸残膜密度残膜面积湿润锋运移入渗历时

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涌泉根灌土壤湿润体特性试验

排灌机械工程学报 2011年第3期29卷 260-265页

作者：费良军曹俊聂卫波西安理工大学水资源研究所陕西西安710048

为了进一步探明涌泉根灌土壤湿润体特性的变化规律,通过在陕北山地枣树微灌示范基地进行的大田涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量条件下涌泉根灌土壤湿润锋运移距离和水分分布的变化规律,结果表明:湿润体水平扩散半径、向上入渗距离、向... 详细信息

为了进一步探明涌泉根灌土壤湿润体特性的变化规律,通过在陕北山地枣树微灌示范基地进行的大田涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量条件下涌泉根灌土壤湿润锋运移距离和水分分布的变化规律,结果表明:湿润体水平扩散半径、向上入渗距离、向下入渗深度等随灌水器流量的增大而增大,且均与入渗时间之间呈显著的幂函数关系,其相关系数均高于0.97.提出了涌泉根灌土壤湿润锋运移距离计算式,经试验验证:湿润锋运移距离预测值和实测值的相对误差均小于5%.在上述研究的基础上,建立了涌泉根灌湿润体内土壤平均含水量的计算式,经试验验证:灌后土壤平均含水量预测值和实测值相对误差均小于8%.根据农田灌水的实际需要,假定在涌泉根灌垂向入渗深度与所设定的计划湿润层相等的条件下,建立了涌泉根灌水平扩散半径与计划湿润层之间的计算式,试验结果表明:水平扩散半径计算值与实测值误差小于10%.

关键词：涌泉根灌湿润锋运移水分分布湿润体特性土壤含水量

微润灌溉变工作水头调控下土壤水分运移及湿润体胀缩机理研究

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节水灌溉 2022年第12期 81-91页

作者：吾尔开西·库热西翟亚明王策朱成立张展羽段正宇河海大学农业科学与工程学院南京210098

为研究动态工况条件下微润灌供水动态变化、土壤水分运移及含水率重分布特征、湿润锋膨缩特性等机理,以室内模拟试验实测含水率、湿润锋面积、微润管出流量数据为依据,探索恒定水头和变水头条件下微润灌土壤水分运动规律,并基于试验实... 详细信息

为研究动态工况条件下微润灌供水动态变化、土壤水分运移及含水率重分布特征、湿润锋膨缩特性等机理,以室内模拟试验实测含水率、湿润锋面积、微润管出流量数据为依据,探索恒定水头和变水头条件下微润灌土壤水分运动规律,并基于试验实测数据对恒定水头下微润灌湿润锋推移模型进行了修正,提出了基于通量平衡共轭的微润灌水头调增湿润峰运移距离预测模型。结果表明:①恒定水头条件下微润灌累积入渗量随着时间线性增长,入渗速率、累积入渗量与压力水头显著正相关。当调增-调减水头时微润灌入渗速率、累积入渗曲线增长趋势均有显著变化。水头从1 m调增到2 m时,相同时段内累积入渗量和入渗速率分别增加到调增水头前的1.63倍、1.51倍。水头从2 m调减到1 m时,相同时段内累积入渗量和入渗速率分别减少到调减水头前的33.7%、38.63%。调增-调减水头变量越大,该趋势愈发显著。随着时间推移累积入渗量增长趋势、入渗速率均趋于稳定。②当调增工作水头时湿润锋运移速率、湿润体平均含水率显著增大。调减工作水头时湿润锋运移速率显著变小,湿润体平均含水率缓慢增大,随着时间推移湿润锋运移速率、湿润体平均含水率均趋于稳定状态。水头从1 m调增到2 m时,调增水头后72 h内湿润锋面积增加到调增水头时刻湿润锋面积的2.92倍。水头从2 m调减到1 m时,调减水头后72 h内湿润锋面积增加到调减水头时刻湿润锋面积的1.57倍。③构建了微润灌水头调增湿润锋运移预测模型,采用模型评价优度指标分析可知,湿润锋运移距离实测值和模拟值吻合较好,MRE和NRMSE值均接近于0.022,NSE的值均大于0.890,证实了模型优度及较好适用性。研究结果证实了可通过即时调节微润灌溉工作水头,从而人为调控微润管出流、入渗特征及含水率分布的可行性。在实践应用方面,可基于变水头下微润灌湿润体的情景模拟结果和典型设施作物根系需水规律,拟定出不同设施作物适宜的微润灌技术参数范围和灌溉模式。

关键词：变水头微润灌土壤水分运移机理湿润锋运移预测模型湿润体

横坡垄作措施下层状棕壤的积水入渗特征及其模拟

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中国水土保持科学 2024年第4期22卷 59-67页

作者：亓益品窦永辉王亚楠肖培青安娟山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学资源环境学院山东临沂276005 水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室黄河水利科学研究院郑州450003

横坡垄作系统中雨水/灌溉水易在垄沟低洼处积聚,诱发积水入渗,使入渗特性有别于传统耕作系统。基于横坡垄作垄沟内积水特征,采用室内土柱供水实验,以层状棕壤为研究对象,分析5个积水深度(2、4、6、8和12 cm)下入渗率、湿润锋运移动态变... 详细信息

横坡垄作系统中雨水/灌溉水易在垄沟低洼处积聚,诱发积水入渗,使入渗特性有别于传统耕作系统。基于横坡垄作垄沟内积水特征,采用室内土柱供水实验,以层状棕壤为研究对象,分析5个积水深度(2、4、6、8和12 cm)下入渗率、湿润锋运移动态变化,并利用修正的Gree n-Ampt模型对积水入渗过程进行模拟。结果表明:1)耕层阶段,入渗率呈急剧下降后趋于稳定趋势;过渡阶段,入渗率稳定一定时段后逐渐降低;犁底层阶段,入渗率趋于稳定;2)积水深度的增加均促进湿润锋的运移,但未改变湿润锋运移过程;3)初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率、累积入渗量等入渗参数均随积水深度增加呈幂函数增大,其中积水深度12、8、6和4 cm下的平均入渗率较积水深度2 cm分别增加120.5%、65.4%、39.4%和29.9%;4)在解析积水深度(h)与饱和导水率(K_(s)(h))间呈线性正相关关系基础上(K_(s)(h)=0.092h+0.76),结合湿润锋处土壤吸力(25.61 cm),构建模拟积水入渗过程的修正Green-Ampt模型。积水深度的增加加快土壤水分入渗,可利用修正Green-Ampt模型对积水入渗过程进行模拟。研究结果可为横坡垄作措施下水分高效利用、水资源调控提供科学依据。

关键词：积水深度入渗率湿润锋运移修正Gree n-Ampt模型横坡垄作

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涌泉根灌土壤湿润体运移模型

排灌机械工程学报 2013年第2期31卷 173-179页

作者：张智韬吴普特陈俊英朱德兰樊晓康西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 美国农业部农业研究服务局南方平原农业研究中心美国得克萨斯州大学城77845 美国得州农工大学生物与农业工程系美国得克萨斯州大学城77843 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

为了探明涌泉根灌土壤入渗湿润体运移的变化规律,以黏壤土为例,在室内选取不同土壤容重、初始含水率、灌水器套筒透水部长度和埋深等4个因素进行试验,研究这些因素对涌泉根灌土壤入渗湿润锋随时间运移关系的影响.结果表明:土壤入渗湿润... 详细信息

为了探明涌泉根灌土壤入渗湿润体运移的变化规律,以黏壤土为例,在室内选取不同土壤容重、初始含水率、灌水器套筒透水部长度和埋深等4个因素进行试验,研究这些因素对涌泉根灌土壤入渗湿润锋随时间运移关系的影响.结果表明:土壤入渗湿润锋运移速率随土壤容重的增大而减小,随土壤初始含水率的增大而增大,随套筒透水部管长的增长而增大,但不同埋深对灌水器湿润锋的推进速度无显著影响,涌泉根灌土壤入渗湿润体随时间的运移符合幂指数关系,幂指数在水平和垂直向分别为0.32和0.2.以此为基础分别建立了湿润锋在水平和垂直向运移距离的预测模型,并建立了包括土壤容重、初始含水率和灌水器套筒透水部长度的综合预测模型.用建立的综合模型对涌泉根灌土壤入渗湿润锋运移距离进行预测,并对预测值与试验值进行了比较后得出,综合模型的预测精度较高.

关键词：土壤涌泉根灌湿润体湿润锋运移入渗模型

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涌泉根灌双点源交汇入渗湿润体试验研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2015年第5期43卷 201-207页

作者：吴恒卿黄强魏群西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地陕西西安710048 深圳市西丽水库管理处广东深圳518049 深圳市龙岗区建筑工务局广东深圳518172

【目的】探求涌泉根灌土壤水分运移及分布特性，为涌泉根灌理论研究及技术要素确定提供参考。【方法】在20 L的灌水量和160~300 min的灌水历时条件下，以滴头流量（4，6，8 L/h）、滴头间距（30，50 cm）为变量，通过变化其中的一个量... 详细信息

【目的】探求涌泉根灌土壤水分运移及分布特性，为涌泉根灌理论研究及技术要素确定提供参考。【方法】在20 L的灌水量和160~300 min的灌水历时条件下，以滴头流量（4，6，8 L/h）、滴头间距（30，50 cm）为变量，通过变化其中的一个量进行双点源交汇入渗条件下的涌泉根灌试验，测定并分析湿润体水平剖面和垂直剖面湿润锋运移和水分分布的变化规律。【结果】涌泉根灌双点源交汇入渗不同布置方式对水平、垂直剖面湿润锋运移及水分分布有一定影响，不同流量（4，6，8 L/h）入渗结束后24 h，水平和垂直方向湿润锋分别相差1.5，4.0 cm；4.2，2.8 cm和6.7，6.8 cm。不同滴头间距（30，50 cm）入渗结束后24 h，水平剖面水平方向和交汇界面湿润锋分别增加24.5，11.3 cm和17.7，20.3 cm，垂直剖面水平方向和交汇界面湿润锋分别增加26.0，30.2 cm和22.1，36.6 cm。灌水量和滴头间距相同条件下，灌水结束时大滴头流量湿润体表层土壤的含水量较高，但深层土壤含水量较小滴头流量低。【结论】在灌水量20 L和灌水历时160~300 min条件下，涌泉根灌滴头流量和滴头间距对湿润体的运移、交汇时间、土壤含水量均有影响。

关键词：涌泉根灌湿润锋运移湿润体土壤含水量

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残膜土壤对点源入渗湿润体特性的影响

中国农村水利水电 2019年第2期 92-97页

作者：房云杰李援农陈朋朋黄鹏方恒杨金宇杨靖西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点试验室陕西杨凌712100

为探明含残膜污染土壤对点源入渗湿润体特性的影响,选取360 kg/hm^2残膜量,采用室内土箱模拟的方法,以不同土壤初始含水率、土壤容重和滴头流量等3个因素进行试验,研究相应土壤入渗湿润锋过程及不同滴头流量下横纵比特征。结果表明:在... 详细信息

为探明含残膜污染土壤对点源入渗湿润体特性的影响,选取360 kg/hm^2残膜量,采用室内土箱模拟的方法,以不同土壤初始含水率、土壤容重和滴头流量等3个因素进行试验,研究相应土壤入渗湿润锋过程及不同滴头流量下横纵比特征。结果表明:在相同入渗时间内,湿润锋运移距离随土壤初始含水率和滴头流量的增大而增大;不同土壤容重下,水平运移距离随土壤容重的增大而增大,垂直运移距离随土壤容重的增大而减小。土壤入渗湿润体特征值与时间呈幂函数关系,并以此为基础分别建立了湿润锋水平和垂直向运移距离的预测模型。横纵比与流量呈负相关,随着灌水历时增加,横纵比逐渐减小,不同滴头流量下,横纵比与入渗时间也呈幂函数关系,决定系数R^2在0.98以上。

关键词：残膜滴灌湿润体湿润锋运移

土壤初始含水率对微孔陶瓷渗灌入渗特性的影响

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节水灌溉 2018年第11期 29-32,38页

作者：陈玺董爱红赵笑蔡耀辉张林西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西咸阳712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西咸阳712100

为了给微孔陶瓷渗灌田间应用技术参数的确定提供一定的参考,以微孔陶瓷灌水器为研究对象,进行了室内土箱入渗模拟试验,重点研究了土壤初始含水率对微孔陶瓷渗灌入渗特性的影响,建立了以土壤初始含水率和入渗时间为自变量,分别以累计入... 详细信息

为了给微孔陶瓷渗灌田间应用技术参数的确定提供一定的参考,以微孔陶瓷灌水器为研究对象,进行了室内土箱入渗模拟试验,重点研究了土壤初始含水率对微孔陶瓷渗灌入渗特性的影响,建立了以土壤初始含水率和入渗时间为自变量,分别以累计入渗量和湿润锋运移距离为因变量的经验模型。结果表明:无压条件下土壤初始含水率对累计入渗量影响较大,随着入渗时间的增加,累计入渗量的变化率逐渐减小。同一入渗时刻,土壤初始含水率越大,累计入渗量越小,随着入渗时间的增加该现象越明显。不同初始含水率条件下,各方向湿润峰运移距离与时间呈幂函数关系。

关键词：微孔陶瓷渗灌土壤初始含水率累计入渗量湿润锋运移

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节水灌溉智能预测系统构建

节水灌溉智能预测系统构建

作者：杨帆妮昆明理工大学

学位级别：硕士

滴灌技术是一种局部灌溉方式,是目前提高农业用水利用率最为有效的节水灌溉技术之一。掌握土壤水分运移规律是正确进行滴灌系统设计以及有效进行节水灌溉的前提,而对作物灌溉需水量的准确预测是进行有效节水的重要保障,对灌区农业的可... 详细信息

滴灌技术是一种局部灌溉方式,是目前提高农业用水利用率最为有效的节水灌溉技术之一。掌握土壤水分运移规律是正确进行滴灌系统设计以及有效进行节水灌溉的前提,而对作物灌溉需水量的准确预测是进行有效节水的重要保障,对灌区农业的可持续生产具有重要的指导和借鉴意义。本文主要从灌水方式以及灌溉预测模型两个方面对节水灌溉进行了研究。主要研究内容概括如下:1)以室内无作物生长的燥红壤土为研究对象,利用土壤湿度传感器对单点源灌溉条件下土壤水分运移进行动态监测和数据采集,主要考察了滴头流量、灌水量以及初始含水量对土壤湿润锋运移的影响以及停灌后土壤含水量的再分布情况。2)提出了一种基于键逾渗模型的灌溉区基本控制单元自适应划分方法。通过定义的连通性量化指标判断灌区灌溉情况,并利用MATALB软件进行该算法的仿真,验证了该方法的有效性,最后在草坪地进行了实际验证,结果证明了该算法的可行性及实用性。3)选取温室黄瓜作为研究对象,采用遗传算法优化的BP神经网络构建了黄瓜灌溉需水量预测模型,并利用检验样本验证了该模型的预测效果。结果表明,该模型预测精度高,预测准确性好,可将其应用于温室黄瓜需水量的预测。4)利用MATLAB的GUI界面设计了温室内黄瓜需水量预测系统,该系统具有友好的人机界面,能很好的方便用户进行温室黄瓜需水量的预测。

关键词：滴灌湿润锋运移神经网络遗传算法 MATLAB GUI