植物混掺条件下二维土壤水分运移试验及模拟研究
发布时间：2021-08-24 05:11
近年来我国环境问题频发,水资源短缺、沙漠化严重、土地大范围盐渍化、农作物减收减产,这些都成为制约我国经济发展的重要因素。寻求合理有效的方法改变土质、优化水资源利用成为全球研究的热点。土壤水分运移也成为服务于一系列土壤环境问题的重要学科。本文分析借鉴了国内外的研究成果,对作物留茬和秸秆还田等改善土质的方法进行研究,探索解决问题的新方法。本文主要以改善土壤结构、提高农田灌溉效率为目的,采用室内二维土槽试验与HYDRUS软件模拟相结合的方法,对植物混掺条件下的土壤水分运移情况进行了分析。获得如下主要结论：1、土壤水分在二维土槽试验中的运动规律表现为：累积入渗量随着时间的推移逐渐增加,但是增加速度逐渐减缓,最终趋于稳定；二维入渗的湿润锋为一近似椭球形的曲线,垂直方向的湿润锋推移距离大于水平方向,但是差别不大；入渗结束后对土壤含水量进行测量,发现含水量等值曲线与湿润锋推移曲线相类似,且离灌水沟距离越远,含水量越小。2、在土壤中添加不同种类和比例的混掺物能够改变土壤性质,从而对土壤水分运移规律产生影响。影响的结果根据混掺方式不同而存在差异。3、由于混掺种类的不同,对土壤水分运移规律的影响表现为：玉...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤水分运移规律的研究
1.2.2 土壤水分运移模型的研究
1.3 数值模拟在渗流问题中的应用现状
1.4 存在问题
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第二章 试验设计及方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验土壤
2.1.2 试验装置
2.2 试验设计
2.3 测定项目及方法
2.3.1 土壤水分特征曲线的测定
2.3.2 二维入渗试验
第三章 植物混掺对土壤水分特征曲线的影响
3.1 土壤水分特征曲线
3.1.1 土壤水分特征曲线参数确定
3.2 不同处理下土壤水分特征曲线的变化
3.2.1 混掺种类与土壤水分特征曲线的关系
3.2.2 混掺比例与土壤水分特征曲线的关系
3.3 小结
第四章 植物混掺对土壤水分入渗特性的影响
4.1 二维入渗条件下累积入渗量变化规律
4.1.1 累积入渗量变化的基本规律
4.1.2 不同处理对累积入渗量的影响
4.2 二维入渗速率的变化规律
4.2.1 入渗速率变化的基本规律
4.2.2 不同处理对水分入渗速率的影响
4.3 二维入渗条件下湿润锋变化规律
4.3.1 湿润锋变化的基本规律分析
4.3.2 不同处理对湿润锋移动的影响
4.4 二维入渗条件下含水率变化规律
4.4.1 含水率变化的基本规律
4.4.2 不同处理对含水量变化规律影响
4.5 小结
第五章 土壤水分运移HYDRUS 2D数值模拟
5.1 HYDRUS模型简介
5.1.1 HYDRUS模块简介
5.1.2 HYDRUS模型原理
5.2 HYDRUS模拟模型的选取
5.3 HYDRUS模型建立
5.3.1 确定模拟时段
5.3.2 输出时间
5.3.3 水流区域绘制及网格划分
5.3.4 初始条件设定
5.3.5 边界条件设定
5.3.6 观测点的设置
5.4 参数确定于结果分析
5.4.1 参数确定
5.4.2 模拟结果检测
5.5 小结
第六章 结论
6.1 主要结论
6.2 未来展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]ModFlow在超深基坑降水模拟中的应用[J]. 赵慎中,宋珪. 山西建筑. 2011(30)
[2]Philip公式在三维入渗及参数测算中的应用[J]. 任尚岗,张振华,杨润亚,潘英华,谭国强,李陆生,朱敏. 干旱地区农业研究. 2011(05)
[3]滴灌土壤水分运动研究进展[J]. 冯江,李道西,陈思翌. 节水灌溉. 2011(09)
[4]蓄水坑灌单坑土壤水分运动模型的有限体积法求解[J]. 李京玲,孙西欢,马娟娟,李建文,张文杰. 农业机械学报. 2011(05)
[5]民勤咸水灌溉及SWAP模型模拟研究[J]. 黄翠华,王涛,薛娴,尤全刚,彭飞. 中国沙漠. 2011(02)
[6]用水平土柱估算土壤入渗性能和水分布简化模型方法[J]. 毛丽丽,雷廷武. 农业机械学报. 2011(01)
[7]基于Hydrus 3D的陕西卤泊滩水盐运移建模方法研究[J]. 马增辉,韩霁昌,解建仓,张扬,孙剑虹. 陕西农业科学. 2011(01)
[8]多点源滴灌条件下土壤水分运动的数值模拟[J]. 张林,吴普特,范兴科. 农业工程学报. 2010(09)
[9]涌泉根灌在黄土坡地的水分运移规律试验[J]. 汪有科,黎朋红,马理辉,赵颖娜,黎朋军. 排灌机械工程学报. 2010(05)
[10]绿洲农田表层掺砂、覆砂对土壤水分入渗的影响[J]. 宋日权,褚贵新,张瑞喜. 石河子大学学报(自然科学版). 2010(03)
硕士论文
[1]秸秆混掺对甘肃景泰砂壤土水盐运移规律的影响[D]. 万吉祥.兰州理工大学 2013
本文编号：3359348
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤水分运移规律的研究
1.2.2 土壤水分运移模型的研究
1.3 数值模拟在渗流问题中的应用现状
1.4 存在问题
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第二章 试验设计及方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验土壤
2.1.2 试验装置
2.2 试验设计
2.3 测定项目及方法
2.3.1 土壤水分特征曲线的测定
2.3.2 二维入渗试验
第三章 植物混掺对土壤水分特征曲线的影响
3.1 土壤水分特征曲线
3.1.1 土壤水分特征曲线参数确定
3.2 不同处理下土壤水分特征曲线的变化
3.2.1 混掺种类与土壤水分特征曲线的关系
3.2.2 混掺比例与土壤水分特征曲线的关系
3.3 小结
第四章 植物混掺对土壤水分入渗特性的影响
4.1 二维入渗条件下累积入渗量变化规律
4.1.1 累积入渗量变化的基本规律
4.1.2 不同处理对累积入渗量的影响
4.2 二维入渗速率的变化规律
4.2.1 入渗速率变化的基本规律
4.2.2 不同处理对水分入渗速率的影响
4.3 二维入渗条件下湿润锋变化规律
4.3.1 湿润锋变化的基本规律分析
4.3.2 不同处理对湿润锋移动的影响
4.4 二维入渗条件下含水率变化规律
4.4.1 含水率变化的基本规律
4.4.2 不同处理对含水量变化规律影响
4.5 小结
第五章 土壤水分运移HYDRUS 2D数值模拟
5.1 HYDRUS模型简介
5.1.1 HYDRUS模块简介
5.1.2 HYDRUS模型原理
5.2 HYDRUS模拟模型的选取
5.3 HYDRUS模型建立
5.3.1 确定模拟时段
5.3.2 输出时间
5.3.3 水流区域绘制及网格划分
5.3.4 初始条件设定
5.3.5 边界条件设定
5.3.6 观测点的设置
5.4 参数确定于结果分析
5.4.1 参数确定
5.4.2 模拟结果检测
5.5 小结
第六章 结论
6.1 主要结论
6.2 未来展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]ModFlow在超深基坑降水模拟中的应用[J]. 赵慎中,宋珪. 山西建筑. 2011(30)
[2]Philip公式在三维入渗及参数测算中的应用[J]. 任尚岗,张振华,杨润亚,潘英华,谭国强,李陆生,朱敏. 干旱地区农业研究. 2011(05)
[3]滴灌土壤水分运动研究进展[J]. 冯江,李道西,陈思翌. 节水灌溉. 2011(09)
[4]蓄水坑灌单坑土壤水分运动模型的有限体积法求解[J]. 李京玲,孙西欢,马娟娟,李建文,张文杰. 农业机械学报. 2011(05)
[5]民勤咸水灌溉及SWAP模型模拟研究[J]. 黄翠华,王涛,薛娴,尤全刚,彭飞. 中国沙漠. 2011(02)
[6]用水平土柱估算土壤入渗性能和水分布简化模型方法[J]. 毛丽丽,雷廷武. 农业机械学报. 2011(01)
[7]基于Hydrus 3D的陕西卤泊滩水盐运移建模方法研究[J]. 马增辉,韩霁昌,解建仓,张扬,孙剑虹. 陕西农业科学. 2011(01)
[8]多点源滴灌条件下土壤水分运动的数值模拟[J]. 张林,吴普特,范兴科. 农业工程学报. 2010(09)
[9]涌泉根灌在黄土坡地的水分运移规律试验[J]. 汪有科,黎朋红,马理辉,赵颖娜,黎朋军. 排灌机械工程学报. 2010(05)
[10]绿洲农田表层掺砂、覆砂对土壤水分入渗的影响[J]. 宋日权,褚贵新,张瑞喜. 石河子大学学报(自然科学版). 2010(03)
硕士论文
[1]秸秆混掺对甘肃景泰砂壤土水盐运移规律的影响[D]. 万吉祥.兰州理工大学 2013
本文编号：3359348
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3359348.html
