涌泉根灌土壤水分运动特性试验及模拟研究

发布时间：2021-12-09 05:38

　　涌泉根灌是一种新型的节水灌溉技术，灌水器埋在地表下，采用微管将灌溉水流和液体肥料经灌水器及辅助设施输送至作物根区，属地下局部灌溉，具有不影响地表作业、改善土壤理化性质、土壤蒸发少及减少作物病虫害等优点。由于流量大、地形适应性较好，涌泉根灌已应用于枣树及植树造林灌溉，极大提高了水分利用效率。由于涌泉根灌灌水器流道宽且外部使用套管保护，可有效防止堵塞问题；也使其出流边界为柱状，土壤入渗特性、土壤湿润体形态及水分分布状况等变化规律与滴灌、渗灌等存在很大差异。目前对涌泉根灌土壤水分运动特性及影响因素研究还较少，其土壤水分运动规律是整个灌水系统的设计依据，因此很有必要对不同边界条件下涌泉根灌土壤水分运动特性进行研究，确定其影响因素及相关规律，为涌泉根灌田间系统的合理设计及作物水分的有效管理提供理论依据。由于涌泉根灌灌水器外部增加了套管，与土壤接触的出流边界为柱状，与滴灌、渗灌等不同，本文通过室内土槽入渗试验，研究了四种流量、三种开孔率及两种开孔长度下涌泉根灌灌水过程中土壤湿润体形态变化、湿润体内水分分布状况及灌水结束后水分再分布及消退过程，结果表明：涌泉根灌条件下，土壤水分除受重力势、毛管势以外... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的
    1.3 研究意义
    1.4 国内外研究进展
        1.4.1 涌泉根灌应用现状
        1.4.2 局部灌溉研究现状
        1.4.3 点源入渗土壤水分运动特性试验研究进展
        1.4.4 土壤入渗数值模拟研究进展
    1.5 存在的问题
第二章 研究内容、研究方法与试验设计
    2.1 研究内容
        2.1.1 涌泉根灌单源入渗条件下湿润体特性
        2.1.2 涌泉根灌单源入渗条件下数值模拟研究
    2.2 技术路线
    2.3 研究方法
        2.3.1 试验地概况
        2.3.2 试验方法及试验装置
        2.3.3 试验处理布置
        2.3.4 观测内容及观测方法
        2.3.5 数值模拟方法
第三章 涌泉根灌入渗湿润体特性研究
    3.1 不同因素对湿润体特性的影响
        3.1.1 流量对湿润体特性的影响
        3.1.2 不同开孔率对湿润体内土壤含水率分布的影响
        3.1.3 套管开孔长度对湿润体特性的影响
    3.2 灌水结束后水分再分布及消退规律
        3.2.1 土壤水分再分布研究的意义
        3.2.2 土壤水分再分布的运动特征
    3.3 小结与讨论
第四章 涌泉根灌条件下土壤入渗数值模拟研究
    4.1 涌泉根灌入渗数值模拟模型的建立
        4.1.1 理论基础
        4.1.2 供试土壤水力特性参数的确定
        4.1.3 网格划分及模型边界条件的建立
    4.2 模型建立方法及过程
        4.2.1 模型介绍
        4.2.2 模拟过程
    4.3 涌泉根灌入渗数值模型的验证
        4.3.1 不同点处含水率变化实测和模拟的对比
        4.3.2 灌水结束后含水率剖面实测及模拟的对比
    4.4 本章小结与结论
第五章 不同灌水技术要素下涌泉根灌入渗的数值模拟
    5.1 流量对土壤水分分布的影响
        5.1.1 流量对土壤水分分布剖面的影响
        5.1.2 流量对土壤负压水头的影响
    5.2 灌水量对湿润体的影响
        5.2.1 不同灌水量下湿润体形态
        5.2.2 不同灌水量下土壤水分状况
    5.3 开孔长度对土壤水分分布的影响
        5.3.1 开孔长度对土壤水分剖面的影响
        5.3.2 开孔长度对土壤负压水头的影响
    5.4 土壤初始含水率对土壤水分分布的影响
        5.4.1 不同初始含水率下土壤水分分布状况
        5.4.2 不同初始含水率下土壤水分变化规律
    5.5 本章小结与讨论
第六章 结论与讨论
    6.1 主要结论
    6.2 本文的创新点
    6.3 有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3530028