浑水膜孔灌多点源交汇入渗规律及影响因素的试验研究

摘要

浑水膜孔灌多向交汇入渗是浑水膜孔灌中较常见的一种形式。本文通过室内外试验与理论分析相结合的方法，开展了浑水膜孔灌多向交汇入渗试验研究，分析研究了不同因素对浑水膜孔灌多向交汇入渗的影响，得出主要结论如下：
　　（1）通过室内试验研究分析了浑水含沙率、膜孔直径、膜孔间距和土壤初始含水率对浑水膜孔灌多向交汇入渗的影响。随着浑水含沙率的增大累积入渗量递减，建立了累积入渗量与浑水含沙率的函数模型；随含沙率增加湿润锋运移速度减小，建立了交汇时间与浑水含沙率的数学模型。膜孔直径越大单个膜孔的累积入渗量越大，而单位面积上的累积入渗量却越小，建立了不同膜孔直径下浑水入渗模型和交汇时间模型。膜孔间距越小越早发生交汇，累积入渗量却越小，但垂直湿润锋运移速度反而越大。随土壤初始含水率增加累积入渗量逐渐减小，建立了浑水膜孔灌自由入渗单位膜孔面积累积入渗量、累积减渗量与含水率、入渗时间的数学模型。与自由入渗相比，多向交汇条件下累积入渗量相对减小，但湿润锋运移速率有所增大。
　　（2）通过室外土箱试验分析研究了浑水含沙率、膜孔直径和膜孔间距对浑水入渗影响，较室内试验，入渗规律相似性明显，但由于试验土壤的差异性，入渗参数差异性较大。相同条件下，浑水含沙率越大、膜孔直径越小、膜孔间距越大，农膜表层泥沙滞留率就越大。浑水含沙率越高、膜孔直径越大、膜孔间距越小越有利于湿润体内土壤水分的均匀分布，越有利于提高灌水均匀度。
　　（3）基于三维Green-Ampt入渗模型，建立了不同含沙率下的概化湿润锋吸力模型和水土界面沉降层阻渗作用模型以及不同膜孔直径下的概化湿润锋吸力模型，从物理模型角度上对含沙率和膜孔直径对浑水入渗的影响进行了研究。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容与技术路线

2 试验内容及方法

2.1 试验装置

2.2 土壤基本物理参数的测定

2.3 试验方案

3 浑水膜孔灌多向交汇入渗影响因素研究

3.1 浑水膜孔灌多向交汇入渗特性

3.2 含沙率对浑水膜孔灌多向交汇入渗特性影响研究

3.3 膜孔直径对浑水膜孔灌多向交汇入渗特性影响研究

3.4 膜孔间距对浑水膜孔灌多向交汇入渗特性影响研究

3.5 土壤初始含水率对浑水膜孔灌入渗特性影响研究

3.6 本章小结

4 室外条件下浑水膜孔灌多向交汇入渗影响因素分析

4.1 浑水含沙率影响因素分析

4.2 膜孔直径影响因素分析

4.3 膜孔间距影响因素分析

4.4 不同因素影响下农膜表层泥沙滞留量分析

4.5 灌水结束后土壤水分分布特性研究

4.6 本章小结

5 基于Green-Ampt入渗模型的浑水膜孔灌入渗研究

5.1 基本假定

5.2 三维Green-Ampt入渗模型

5.3 模型优点

5.4 不同含沙率下的浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型研究

5.5 不同膜孔直径下的浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型研究

5.6 本章小结

6 主要结论与进一步需要研究的问题

6.1 主要结论

6.2 进一步需要研究的问题

致谢

参考文献

附录