点源入渗土壤水分运移及数值模拟

发布时间：2020-04-03 23:43

【摘要】：点源入渗灌溉技术一直是近几十年来我国乃至全球推广的节水灌溉技术,其中点源灌溉中的滴灌技术的推广应用较为广泛,针对我国的西北地区的土壤问题,研究在盐渍化土壤条件下的土壤水分运移显得尤其重要。本文中的土壤选自银川北部军马场的盐渍化土壤,建立该地区土壤的一维水分运移模型,并对该地区土壤的一维水分运移进行数值模拟,目的是为了研究分析该地区土壤水分运移规律,使结果能够指导当地的土壤改良及种植。主要工作如下:1建立一维土壤水分运移的数学模型时将涉及到许多参数,这些参数的获取需经过试验测定得到,其中主要包括粒径分析试验、测定水分特征曲线试验等。粒径分析试验直接利用粒度分析仪进行测定,水分特征曲线则通过压力膜仪对试验土样进行土壤水分特性试验,并用Matalab软件采用VG模型对水分特征曲线进行拟合,分析拟合出来的结果,得出VG模型适合用来拟合土壤水分特征曲线。2在室内进行玻璃箱土壤点源入渗试验,根据研究目的和实际情况制定精确的试验方案:按照容重1.5g·cm-3对土壤进行装箱,设计四个流量(2L/h、4L/h、6L/h、8L/h)下的点源入渗试验,按照试验方案严谨的进行试验,认真整理记录试验过程中的各种试验数据,其中水平湿润锋采用直接观测法进行记录,垂直方向水分运移利用水分传感器进行收集含水率数据变化。3运用origin软件对点源入渗过程中水平表面上X与Y方向所形成的湿润锋进行绘制图形并进行分析,认为水平湿润锋在X与Y两个方向运移规律相同;随着流量增大,湿润锋距离变大,但8L/h的流量下和6L/h的运移规律相同;运用Origin软件对不同滴灌流量下在不同深度处获得的含水率变化数据进行绘图,并分析出水分的入渗深度和速率随着流量增大而增大,同一深度处含水率随着流量的增大而增大。4建立土壤水分的一维水分运移方程,并对不同流量下点源入渗的水分运移情况进行数值模拟,选用合适的参数并在模拟过程中对参数进行率定,通过数值模拟得到的模拟结果和试验实测结果相关性较强,说明该参数下的水分运移模型适用于本次试验的模拟,并可对实际大田种植进行一定的指导作用。
【图文】：

该方程是流体流动和传热学重要的方程。在方程求解速度的分量ｕ、ｖ和压力场ｐ时将会出现若逡逑干问题，如三个未知量ｕ、ｖ、ｐ不能同时求解，而是需要独立进行求解；公式中未出现压力场ｐ逡逑的独立方程等问题，欲解决这些问题，学者提出了一些算法进行求解，如ＳＩＭＰＬＥ算法（图１－１）、逡逑改进的ＳＩＭＰＬＥ算法（图１－２）等。逡逑－１１－逡逑

逦＾逡逑（触）逡逑图１－１邋ＳＩＭＰＬＥ算法流程图逡逑如上图所示为ＳＩＭＰＬＥ算法的流程图。Ｐａｔａｎｋａｒ（１９８０年）在ＳＩＭＰＬＥ算法的基础上，提出了逡逑一个改进的ＳＩＭＰＬＥ算法，称为ＳＩＭＰＬＥＲ算法，，ＳＩＭＰＬＥＲ算法的流程如下图所示：逡逑－１２－逡逑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S152.7;TP212

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张富林;蔡金洲;吴茂前;段小丽;熊桂云;范先鹏;;残膜对土壤水分运移的影响[J];湖北农业科学;2016年24期

2 张光辉;;温度在岩土水分运移中的作用[J];勘察科学技术;1988年06期

3 蒋曙光;奚弦;崔传波;;煤孔隙中水分运移机制的数值模拟[J];黑龙江科技大学学报;2018年01期

4 张恩继;王霖;;土壤水分运移模拟研究进展[J];南方农业;2019年20期

5 刘常;王辉;胡传旺;朱晋斌;万琳辉;胡晨雨;;非常规水水质对红壤水分运移参数的影响及其过程模拟[J];水土保持学报;2017年05期

6 郭克贞;佟长福;郝和平;杨燕山;徐冰;;毛乌素沙地紫花苜蓿人工草地的水分运移与消耗研究[J];灌溉排水学报;2006年06期

7 吴跃东;石晓燕;刘坚;刁红国;;真空预压加固区硬壳层的水分运移解析解[J];岩土力学;2013年S2期

8 孙毅;;土壤水分运移研究现状综述[J];内蒙古水利;2013年03期

9 赵伟霞;蔡焕杰;陈新明;王健;;灌溉水量对无压灌溉水分运移的影响[J];灌溉排水学报;2007年04期

10 邵景力,崔亚莉,张德强;基于包气带水分运移数值模型的黄河三角洲蒸发量研究[J];地学前缘;2005年S1期

相关会议论文 前5条

1 张晓惠;魏东平;刘迁迁;高志球;;考虑土壤中水分运移的热性质方法研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

2 李久生;李蓓;计红燕;;滴灌施肥条件下层状土壤水分运移分布的试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

3 曹丽文;王勇;唐文颖;温文富;;垃圾填埋场衬垫土层水分特征曲线试验研究[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年

4 范高功;侯光才;高世祥;;天山北麓细土平原区冻结期包气带水分运移及其生态环境效应分析[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年

5 张文杰;陈云敏;詹良通;;垃圾填埋场内的渗流和稳定分析[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集（下册）[C];2006年

相关博士学位论文 前10条

1 张昊;不同灌溉方式下麦后移栽棉棉田水分运移模拟[D];中国农业科学院;2017年

2 张劲松;农林复合系统水分运移模型与水分生态特征的研究[D];中国农业大学;2001年

3 廖人宽;旱地土根系统水分运移对化学调控的响应机制及模拟研究[D];中国农业大学;2015年

4 王云权;蒸发条件下土壤水分运移模拟研究—耦合毛管、薄膜和水汽[D];兰州大学;2015年

5 王志超;农膜残留对土壤水分运移的影响及模拟研究[D];内蒙古农业大学;2017年

6 张大龙;温室环境因子驱动番茄与甜瓜水分运移的机理及模拟[D];西北农林科技大学;2017年

7 赵伟霞;无压地下灌溉和间接滴灌水分运移规律与节水增产机制研究[D];西北农林科技大学;2009年

8 蒋小金;西北旱区覆膜对农田雨水分布格局及玉米产量的影响[D];兰州大学;2015年

9 孙朋;极端干旱区沙漠包气带降水入渗与蒸发规律模拟研究[D];兰州大学;2017年

10 李学军;季节性冻融渠基土壤水分运移特性及大型弧线形渠道防渗抗冻胀理论与技术研究[D];西安理工大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 葛畅;不同重构模式下土壤水分运移与作物生长联合模拟与管理优化[D];安徽理工大学;2019年

2 陈志豪;点源入渗土壤水分运移及数值模拟[D];宁夏大学;2019年

3 高策;强降水条件下延安地区典型黄土斜坡水分运移规律研究[D];长安大学;2018年

4 李惠;基于同位素示踪的干旱区膜下滴灌棉田水分运移及转化规律[D];中国地质大学;2018年

5 姚炳宇;环硐室水分运移过程的二维内视高密度电阻率成像监测研究[D];南京大学;2018年

6 薛红利;宽垄沟灌土壤水分运移研究及数值模拟[D];华北水利水电大学;2018年

7 周倩倩;干旱区农田秸秆还田条件下二维土壤水分运移试验及模拟研究[D];新疆大学;2018年

8 张明君;陇中旱农区耕作措施对根土界面水分运移的影响及机理研究[D];甘肃农业大学;2017年

9 于洋;痕量灌溉技术在新疆过渡带典型土壤中水分运移应用试验研究[D];新疆大学;2014年

10 范磊;降雨入渗过程中包气带水分运移转化机理研究[D];长安大学;2008年

本文编号：2613856