浑水膜孔灌单点源入渗特性试验与数值模拟研究

发布时间：2023-02-20 20:15

　　为揭示浑水膜孔灌自由入渗规律,在查阅国内外相关文献资料的前提下,本文结合灌区大田利用浑水进行农田生产的实际情况,运用理论研究与室内试验及数值模拟相结合的方法,开展了室内浑水膜孔灌自由入渗特性试验研究,分析了不同影响因素对浑水膜孔灌自由入渗特性的影响,并建立了浑水膜孔灌自由入渗模型,取得了以下主要研究成果:(1)研究了浑水膜孔灌自由入渗与清水膜孔灌入渗及浑水垂直一维入渗的特点,研究了浑水膜孔灌自由入渗的累积入渗量、入渗率、湿润锋及湿润体内水分分布与时间的变化规律。结果表明:浑水入渗其单位膜孔面积的侧渗量、累积入渗量、入渗率及湿润锋运移距离均与入渗时间之间符合幂函数关系;供水结束后在距膜孔中心相同的位置处,浑水膜孔灌质量含水量均小于清水入渗。(2)不同泥沙级配、土壤容重和粘性指数的浑水膜孔灌单点源入渗累积入渗量随入渗时间的增加均呈幂函数增加趋势,但其幂函数中参数受泥沙级配、土壤容重和粘性指数的影响较大;分别建立了累积入渗量模型参数与相应影响因素的关系,提出了相应影响因素的单位膜孔面积累积入渗量模型。(3)浑水膜孔灌自由入渗湿润锋运移距离与入渗时间之间呈幂函数关系,但其模型参数受泥沙级配、土...

【文章页数】：76 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 滴灌农田水分运移特性研究
        1.2.2 膜孔灌和滴灌农田水分运移数值模拟
        1.2.3 膜孔灌技术要素与影响因素研究
        1.2.4 浑水灌溉研究现状
        1.2.5 Hydrus模型的研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 试验装置与方法
    2.1 土壤物理参数测定
    2.2 试验装置
    2.3 试验方案
        2.3.1 泥沙级配对浑水膜孔灌自由入渗影响
        2.3.2 粘性指数对浑水膜孔灌自由入渗影响
        2.3.3 土壤容重对浑水膜孔灌自由入渗影响
    2.4 观测方法
3 浑水膜孔灌单点源自由入渗特性
    3.1 入渗量变化规律
        3.1.1 单位膜孔面积累积入渗量变化规律
    3.2 湿润锋运移变化规律
        3.2.1 湿润体形状
        3.2.2 垂直湿润锋运移特性
    3.3 湿润体土壤水分再分布特性
        3.3.1 湿润体内平均体积含水率
    3.4 本章小结
4 浑水膜孔灌自由入渗影响因素试验
    4.1 泥沙级配对浑水膜孔灌自由入渗特性的影响
        4.1.1 泥沙级配对入渗能力的影响
        4.1.2 泥沙级配对减渗量的影响
        4.1.3 泥沙级配对入渗湿润锋的影响
        4.1.4 泥沙级配对土壤含水率分布的影响
    4.2 粘性指数对浑水膜孔灌自由入渗特性的影响
        4.2.1 粘性指数对入渗率的影响
        4.2.2 粘性指数对单位膜孔面积累积入渗量的影响
        4.2.3 粘性指数对入渗湿润锋的影响
        4.2.4 粘性指数对土壤含水率分布的影响
        4.2.5 粘性指数对减渗量的影响
    4.3 土壤容重对浑水膜孔灌自由入渗特性的影响
        4.3.1 土壤容重对入渗率的影响
        4.3.2 土壤容重对入渗湿润体的影响
        4.3.3 土壤容重对土壤含水率分布的影响
        4.3.4 土壤容重对浑水减渗特性的影响
    4.4 本章小结
5 浑水膜孔灌单点源自由入渗土壤水分运移数值模拟
    5.1 引言
    5.2 基本假定及数学模型
        5.2.1 浑水膜孔单点源自由入渗土壤水分运动基本方程
    5.3 初始条件和边界条件
        5.3.1 初始条件
        5.3.2 边界条件
    5.4 模型参数
        5.4.1 不同粘性指数的模型参数
        5.4.2 不同土壤容重的模型参数
    5.5 模型验证
        5.5.1 不同粘性指数的浑水膜孔灌自由入渗模拟与验证
        5.5.2 不同土壤容重的浑水膜孔灌自由入渗模拟与验证
    5.6 本章小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
附录
    硕士期间发表论文
    参与科研项目



本文编号：3747243