宽垄沟灌土壤水分运动与氮素运移试验及模拟研究

发布时间：2023-02-09 19:53

　　宽垄沟灌技术在我国部分地区广泛应用,在地面灌溉方式中其具有较高的水肥利用效率。为进一步研究宽垄沟灌土壤水分入渗和氮素运移特性及规律,本文在参考国内外宽垄沟灌灌水理论及技术的相关文献资料基础上,采用室内试验、理论分析以及数值模拟相结合的方法进行研究。在土箱试验的基础上,对试验条件下HYDRUS-2D模拟效果进行分析,探究压力水头和土壤初始含水率对累积入渗量和湿润体运移的影响,分析不同肥液浓度下氮素运移特性,为进一步研究如何提高宽垄沟灌水肥利用率提供理论依据。主要研究结果如下:(1)宽垄沟灌土壤累积入渗量随着压力水头的增大、土壤初始含水率的减小而呈现出逐渐增大的趋势。建立了宽垄沟灌累积入渗量与入渗时间的经验模型,对模型系数与压力水头和土壤初始含水率的关系进行了拟合分析,并对所建累积入渗量模型进行了试验验证,模型计算效果较好。(2)宽垄沟灌入渗过程中垂直和水平方向湿润锋运移随着压力水头和初始含水率对的增大而逐渐增大,并且湿润锋运移距离与入渗时间具有显著的幂函数关系,建立了以湿润锋运移距离为因变量,入渗时间、压力水头和土壤初始含水率为自变量的湿润锋运移距离模型,经过试验验证,模型具有较高的可靠...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 宽垄沟灌技术的研究进展
        1.2.2 HYDRUS模型
        1.2.3 沟灌土壤水分运移研究进展
        1.2.4 土壤水氮运移研究进展
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 材料与方法
    2.1 试验区概况
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验材料及设备
        2.2.2 观测项目和方法
        2.2.3 土壤水分和溶质运移模拟参数
3 宽垄沟灌不同压力水头下水分运动试验与模拟
    3.1 宽垄沟灌土壤水分入渗试验
    3.2 沟灌土壤水分运动模型
        3.2.1 土壤水分运动方程
        3.2.2 累积入渗量计算模型
        3.2.3 湿润锋运移距离计算模型
    3.3 不同初始含水率下水分运动
        3.3.1 初始含水率对累积入渗量的影响
        3.3.2 初始含水率对湿润锋运移距离的影响
        3.3.3 初始含水率对湿润体的影响
    3.4 不同压力水头下水分运动
        3.4.1 压力水头对累积入渗量的影响
        3.4.2 压力水头对湿润锋运移距离的影响
        3.4.3 压力水头对湿润体的影响
    3.5 模型分析与试验验证
        3.5.1 累积入渗量模型
        3.5.2 湿润锋运移距离模型
        3.5.3 试验验证
    3.6 本章小结
4 宽垄沟灌不同肥液浓度下氮素运移规律研究
    4.1 宽垄沟灌氮素运移试验
        4.1.1 湿润体硝态氮和铵态氮中含量及分布
        4.1.2 氮素运移参数验证
    4.2 不同肥液浓度氮素运移模型构建
        4.2.1 溶质运移控制方程
        4.2.2 定解条件
        4.2.3 观测点设置
    4.3 不同肥液浓度下硝态氮运移规律
    4.4 不同肥液浓度下铵态氮运移规律
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 进一步研究的问题
6 攻读硕士期间参加的科研项目及发表的学术论文
7 致谢
8 参考文献



本文编号：3739155