VG模型参数对灌溉补给系数的敏感性分析

发布时间：2024-04-11 05:14

　　运用模型手段,计算灌溉补给系数时,VG模型中水力参数的不确定性严重影响了灌溉入渗补给系数的可靠性,且目前针对非均质岩土层入渗及其水力参数敏感性的研究较少。基于新疆伊犁霍城县原位试验场灌溉试验,运用HYDRUS-2D软件建立二维饱和-非饱和带水分运移数值模型,利用EFAST法和Morris筛选法分析了VG模型中水力参数对灌溉补给系数的敏感性,并分析比较两种方法的一致性。研究表明:当包气带岩性为均质结构时,θ_s(土壤的饱和含水率)及n(VG模型的形状参数)共同影响着灌溉补给系数。当包气带岩性处于上粗下细的结构时,θ_s对灌溉补给系数影响最大,即表明θ_s最为敏感,而且细颗粒θ_s相对于其他水力参数的耦合程度最大。n直接影响着土壤水分特征曲线的整体形状。同时EFAST法和Morris筛选法对参数敏感性分析结果呈现较高的相关性。由于VG模型中水力参数数量适中,EFAST法较Morris筛选法工作量合理,同时对模型参数敏感性分析更加贴近实际。研究成果对获取包气带水分运移模型参数有着重要意义。

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【部分图文】：

图1岩性剖面

2试验区概况试验区位于新疆霍城县伊犁河流域中下游细土平原区,该地区属温带半干旱气候,年平均气温8.2～9.4℃,年平均蒸发量约850～1000mm,年平均降水量约140～460mm;根据野外调查以及钻孔资料发现,试验农田包气带主要岩性为壤质砂土、砂质壤土以及粉砂质壤土(....

图2水文地质概念模型

原位试验场为收割庄稼后的裸地,直接灌区内部岩性为上粗下细结构,主要岩性为细沙、粉砂以及粉质黏土为主,因而基于岩性以及厚度,本文将该岩性结构概化为四层结构,将灌溉入渗补给系数作为研究对象[18]3.2数学模型

图3土壤剖面含水率拟合

在试验期间无降雨发生,由气象资料可知,在计算时段内研究区降雨有效补给量少,与灌水量相比非常小,因此降雨量设置为零,侧向边界距离灌区较远,侧向补给较小可以忽略不计[21],故一次灌水后,引起的含水率变化是由于灌水入渗补给所致。原位试验场采用以大水漫灌的方式进行灌溉,灌溉定额为0.....

图5基于EFAST法对水力参数的敏感性分析结果

目前对于Morris筛选法的敏感参数的划分标准,尚无统一的定论。本研究根据前人的研究和专家推荐的Morris筛选法界定μ*average<μ*<μ*max的敏感参数,当符合标准,即认为敏感[21]。图6为模型水力参数敏感性分析结果,达标参数从大到小依次为:θs3、θs2、θs4、....

本文编号：3950927