蓄水坑灌法土壤水分运动分布的田间试验研究

摘要

水是人类的生命线，是经济发展和社会进步的生命线，是实现可持续发展的基础。水资源状况和利用水平已经成为评价一个国家或地区能否持续发展的重要指标。我国尤其是北方地区不仅存在干旱问题，水土流失问题也相当严重。我国又是一个灌溉农业大国，水资源紧缺问题十分严重，寻求适合于北方地区保水抗旱、高效灌溉的新方法是十分必要的。 蓄水坑灌法是一种适合于我国北方山丘区的果林灌溉新方法，既可满足节水、保水、抗旱的要求又能充分利用当地降雨径流和有效控制水土流失。它的出现为节水型果林灌溉领域注入了新鲜血液，对我国节水型农业的发展有重大意义。 本文通过对蓄水坑灌法、盘灌法的田间试验研究比较，旨在为蓄水坑灌法从理论研究走向田间推广应用奠定一定的基础。 本文主要研究内容包括： 1、对不同含水量不同土壤质地下的土壤含水量测定利用微波炉法代替烘箱法烘土的结果进行标定试验研究 通过对两种方法测得含水量结果的分析可以得出二者具有线性关系，其相关系数达到0.9466，这充分说明用两种方法测得的土壤含水量具有很好的线性相关性。用微波炉法测定出土体含水率后，再根据其与烘干法的相关关系方程进行修正，试验结果的精度足以满足精度要求。 2、对不同蓄水坑深度、不同灌水量条件下的蓄水单坑田间入渗试验的研究 通过不同蓄水坑深度、不同灌水量条件下的蓄水单坑田间入渗试验，得出以下几点结论：不同蓄水坑深度、不同灌水量条件下的湿润体形状具有相似性，均为椭球体；再分布20小时后，湿润锋在垂向运移距离比水平运移距离大；灌水量越大，水平和垂直湿润锋的推进距离也越大；坑深越大，土壤湿润体越靠下。 3、对坑深60cm、单坑灌水量30kg的蓄水多坑田间入渗试验的研究 通过坑深60cm、单坑灌水量30kg的蓄水多坑田间入渗试验，得出以下几点结论：与蓄水单坑试验比较，蓄水多坑试验时，蓄水坑与蓄水坑之间存在零通量面；水分运动可以分为自由入渗阶段和多坑干扰入渗阶段；由于水分存在多坑干扰入渗，所以多坑情况下，水分运移范围比相同条件下蓄水单坑试验条件时更大。 4、对灌溉区域规格为半径75cm、灌水量180kg的盘灌田间入渗试验的研究 通过盘灌田间入渗试验，可以得出以下结论：水分运动再分布20小时后的湿润锋形状为一碗状；由于盘灌区域内部水分入渗为垂直一维入渗，所以在灌溉区内部的湿润深度相差不大，大约都在95cm-100cm左右；当超出灌溉区后，湿润锋变化明显；越靠近地面，水分推进越远；水分主要集中在地面以下80cm以上土层，由于果树根系活动层主要集中在20cm-130cm处，上层是水分的主要集中层，也是蒸发散失的主要集中区，因此上层水分会很快被损失，水分的有效利用率比较低。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.1.1我国水资源状况

1.1.2我国水土流失状况

1.2节水灌溉技术发展概况

1.2.1节水灌溉技术体系

1.2.2国内外果园节水灌溉技术发展概况

1.3土壤水分入渗过程

1.4蓄水坑灌法

1.4.1蓄水坑灌法简介

1.4.2蓄水坑灌法的节水机理与水土保持作用

1.4.3蓄水坑灌法研究进展

1.5本文的研究目的和意义

1.6本文的研究内容与方法

1.6.1本文的研究内容

1.6.2本文的研究方法

第二章蓄水坑田间试验基本介绍

2.1试验灌区概况

2.2试验土壤

2.3田间试验介绍

2.3.1蓄水坑的规格确定及挖掘

2.3.2蓄水坑护壁

2.3.3蓄水坑灌水量

2.4土壤含水量的测定——微波炉法

2.5数据处理程序

第三章蓄水单坑田间试验研究

3.1田间单坑试验方案设计

3.2田间单坑试验步骤

3.3蓄水单坑土壤水分运动过程的理论分析

3.4结果与分析

3.4.1不同坑深不同灌水量下湿润锋的变化规律

3.4.2不同坑深不同灌水量下水平累积水分增量的变化规律

3.4.3不同坑深不同灌水量下垂直水分累积增量的变化规律

3.5小结

第四章蓄水多坑土壤水分运动田间试验研究

4.1蓄水多坑试验

4.1.1蓄水多坑试验方案设计

4.1.2田间多坑试验步骤

4.1.3蓄水多坑水分入渗过程的描述

4.1.4田间蓄水多坑条件下土壤湿润锋分析

4.2盘灌试验

4.2.1盘灌试验方案设计

4.2.2盘灌试验步骤

4.2.3结果与分析

4.3两种灌溉方法比较

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间的主要研究工作