不同灌水模式下土壤水分运移规律研究

摘要

为提高农田灌溉水利用效率，确定适宜的灌水方式，实施精准灌溉，开展了研究不同灌溉条件下土壤水分运移规律试验研究，本文选用多年耕种的试验田，将试验区划分为3个小区，在不改变原有土壤环境的前提下，分别采用沟灌、滴灌以及小管出流等三种灌溉方式开展相关试验。通过研究不同的灌水时间以及单位时间的流量、湿润锋的转移、含水量的平均值、湿润体含水率分布、灌溉结束后水分的再分布影响。采用土壤烘干法和便携式土壤水分测量仪测定土壤水分含量。得出以下结论： （1）沟灌模式下，在土壤表层，随着灌溉时间的延长，土壤体积含水量先增加后减小，在土壤深度为20 cm时，随着灌溉时间的延长，土壤体积含水量逐渐增大，在灌溉超过2小时后，土壤体积含水量增加的幅度减缓，曲线逐渐趋于平稳，在土壤深度为40 cm、60 cm时，随着灌溉时间的延长，灌溉量为4 L、20 L具有相同的变化趋势，土壤体积含水量均先增加后减小再增加，灌溉量为8L的土壤含水量变化趋势是先增加后减小。 （2）滴灌模式下，在土壤表层，随着灌溉时间的延长，灌溉量2 L、4 L、6 L、8 L、10 L具有相同的变化趋势，土壤体积含水量均先增加后减小，在土壤深度为20 cm、40 cm、60 cm时，随着灌溉时间的延长，灌溉量2 L、4 L、6 L、8 L、10 L具有相同的变化趋势，土壤体积含水量均先增加后减小最后趋于稳定。 （3）小管出流模式下，湿润体的形状与椭圆形类似，湿润锋在每个地点所运行的距离取决于单个小管的出水流量。在小管出流时，无论是在水平方向或者垂直方向，土壤含水量的数值都会伴随着入渗距离增大而不断减少。同时，距离管头越近的部分，含水量也就越高。在灌溉结束时，土壤中的水分并未停止运移，而是随着时间的不断推进，呈现出垂直以及水平分布状态。不同灌水耗时条件下，水平、垂直的土壤含水量变化状态基本一致，如果灌溉耗时比较多，则含水量变化的数值比较明显。 （4）在同一水平面的前提下，如果灌水量逐步递增，则相同含水率达到的水平距离就越远;同样，在同一垂直方向中，灌水量越大，相同含水率达到的垂直的距离也会逐渐变远。由此表明，水平和垂直方向的湿润距离也越大。在实际执行的过程中可根据需求情况进行不同流量管头的更换。 （5）利用 HYDRUS模型对不同灌水模式下土壤剖面水分分布特征及土壤水分运移时空变异规律进行模拟，结果表明，模型可以有效的反映出水分在土壤中变化的趋势，模型的仿真度较高，可以用来模拟土壤中水分的变化规律。不同的灌水模式来看，滴灌各处理的土壤含水量普遍高于沟灌模式的土壤含水量。

目录

第一个书签之前

摘 要

Abstract

目 录

第1章 引言

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 节水灌溉的发展及特点

1.3.1 我国节水灌溉发展历程

1.3.2 国内节水灌溉措施及实践

1.3.3 主要节水灌溉技术的特点

1.4本文研究内容

1.5本文技术路线

1.6 本文创新点

第2章 试验设计与分析方法

2.1试验区及土壤概况

2.1.1 试验区情况

2.1.2 试验区土壤情况

2.2 试验方案设计

2.2.1 沟灌模式下土壤水分运移特征

2.2.2 滴灌模式下土壤水分运移特征

2.2.3 小管出流模式下土壤水分运移特征

2.2.4 数据调查收集与分析

2.3 观测项目及方法

2.3.1 土壤质量含水量测定

2.3.2 湿润锋数值

2.3.3 土壤体积含水量仪器测量

2.4土壤水分运移数学模型

第3章 不同灌溉模式下土壤水分运移的规律

3.1试验结果

3.1.1 沟灌模式下土壤水分运移规律

3.1.2 滴灌模式下土壤水分运移规律

3.1.3 小管出流模式下土壤水分运移规律

3.2 HYDRUS模型对三种灌溉方式的评价结果

3.3讨论

结 论

创新点与不足

致 谢

参考文献

作者简介