基于FlexPDE的膜孔灌土壤水分运动数值模拟
发布时间:2022-01-15 08:53
基于实测扩散率资料和土壤水分特征曲线,利用FlexPDE软件对膜孔灌溉的土壤水分运动进行模拟,探索恒定水头条件下膜孔灌溉土壤水分入渗特性和剖面水分分布特征。结果表明:FlexPDE软件模拟粉粘壤土(处理2、3)和砂壤土(处理1、4)的含水率与实测之间的平均相对误差分别为5.930%、8.340%、9.600%和14.040%,其中粉粘壤土模拟与实测土壤含水率相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为40%、68%和84%,砂壤土相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为12%、40%和72%,粉粘壤土的模拟效果较砂壤土理想;基于模拟获取的土壤储水量与土壤实测累积入渗量呈线性关系,相关系数均大于0.9,且二者与入渗时间呈幂函数关系,随入渗时间增加而增大,但增速逐渐变缓;利用FlexPDE预测分析膜孔间距、膜孔直径和入渗水深对粉粘壤土膜孔灌溉单向交汇时刻、水分分布和储水量的影响,发现膜孔间距对于交汇初期土壤的水分分布影响较大,膜孔直径对于土壤交汇时间以及储水量影响显著。
【文章来源】:干旱地区农业研究. 2019,37(04)北大核心CSCD
【文章页数】:9 页
【文章目录】:
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 试验方法
2 模型建立
2.1 土壤水分运动模型
2.2 模型初始条件和边界条件
2.3 土壤储水量模型
2.4 FlexPDE软件简介
3 结果与分析
3.1 土壤水分动态模拟模型有效性验证
3.2 土壤储水量与累积入渗量的关系
4 模型应用
4.1 模拟方案
4.2 不同处理交汇时间、水分分布和储水量分析
4.2.1 膜孔灌单向交汇时间
4.2.2 土壤储水量变化
4.2.3 土壤水分分布状况
5 结 论
【参考文献】:
期刊论文
[1]晋陕蒙接壤区露天矿层状土壤水分入渗特征与模拟[J]. 吴奇凡,樊军,杨晓莉,潘雅文,王亚飞,乔艳琴,王胜. 土壤学报. 2015(06)
[2]波涌灌间歇入渗饱和-非饱和土壤水分运动数值模拟及试验[J]. 傅渝亮,费良军,聂卫波,王博. 农业工程学报. 2015(02)
[3]基于HYDRUS-2D的负压灌溉土壤水分入渗数值模拟[J]. 冀荣华,王婷婷,祁力钧,杨知伦. 农业机械学报. 2015(04)
[4]基于HYDRUS-3D的微咸水膜孔沟灌水盐分布数值模拟[J]. 马海燕,王昕,张展羽,冯根祥,吕宁江. 农业机械学报. 2015(02)
[5]砂性层状土柱蒸发过程实验与数值模拟[J]. 任利东,黄明斌. 土壤学报. 2014(06)
[6]基于HYDRUS-3D的涌泉根灌土壤入渗数值模拟[J]. 李耀刚,王文娥,胡笑涛. 排灌机械工程学报. 2013(06)
[7]基于FlexPDE考虑退磁作用的有限元法磁场正演[J]. 刘双,刘天佑,高文利,冯杰,邱礼泉. 物探化探计算技术. 2013(02)
[8]大孔隙对土壤比水容重及非饱和导水率影响的实验研究[J]. 尚熳廷,张建云,刘九夫,王小军. 灌溉排水学报. 2012(02)
[9]膜上灌入渗规律及水流运动特性试验研究[J]. 李应海,田军仓,马波. 宁夏工程技术. 2005(04)
[10]渭北旱塬膜上灌灌水技术试验研究[J]. 张光辉,朱立选. 水土保持研究. 1999(01)
硕士论文
[1]降雨条件下非饱和土流—固耦合试验与数值研究[D]. 唐延贵.成都理工大学 2013
[2]膜孔灌溉入渗特性的数值模拟研究[D]. 范严伟.西北农林科技大学 2008
本文编号:3590314
【文章来源】:干旱地区农业研究. 2019,37(04)北大核心CSCD
【文章页数】:9 页
【文章目录】:
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 试验方法
2 模型建立
2.1 土壤水分运动模型
2.2 模型初始条件和边界条件
2.3 土壤储水量模型
2.4 FlexPDE软件简介
3 结果与分析
3.1 土壤水分动态模拟模型有效性验证
3.2 土壤储水量与累积入渗量的关系
4 模型应用
4.1 模拟方案
4.2 不同处理交汇时间、水分分布和储水量分析
4.2.1 膜孔灌单向交汇时间
4.2.2 土壤储水量变化
4.2.3 土壤水分分布状况
5 结 论
【参考文献】:
期刊论文
[1]晋陕蒙接壤区露天矿层状土壤水分入渗特征与模拟[J]. 吴奇凡,樊军,杨晓莉,潘雅文,王亚飞,乔艳琴,王胜. 土壤学报. 2015(06)
[2]波涌灌间歇入渗饱和-非饱和土壤水分运动数值模拟及试验[J]. 傅渝亮,费良军,聂卫波,王博. 农业工程学报. 2015(02)
[3]基于HYDRUS-2D的负压灌溉土壤水分入渗数值模拟[J]. 冀荣华,王婷婷,祁力钧,杨知伦. 农业机械学报. 2015(04)
[4]基于HYDRUS-3D的微咸水膜孔沟灌水盐分布数值模拟[J]. 马海燕,王昕,张展羽,冯根祥,吕宁江. 农业机械学报. 2015(02)
[5]砂性层状土柱蒸发过程实验与数值模拟[J]. 任利东,黄明斌. 土壤学报. 2014(06)
[6]基于HYDRUS-3D的涌泉根灌土壤入渗数值模拟[J]. 李耀刚,王文娥,胡笑涛. 排灌机械工程学报. 2013(06)
[7]基于FlexPDE考虑退磁作用的有限元法磁场正演[J]. 刘双,刘天佑,高文利,冯杰,邱礼泉. 物探化探计算技术. 2013(02)
[8]大孔隙对土壤比水容重及非饱和导水率影响的实验研究[J]. 尚熳廷,张建云,刘九夫,王小军. 灌溉排水学报. 2012(02)
[9]膜上灌入渗规律及水流运动特性试验研究[J]. 李应海,田军仓,马波. 宁夏工程技术. 2005(04)
[10]渭北旱塬膜上灌灌水技术试验研究[J]. 张光辉,朱立选. 水土保持研究. 1999(01)
硕士论文
[1]降雨条件下非饱和土流—固耦合试验与数值研究[D]. 唐延贵.成都理工大学 2013
[2]膜孔灌溉入渗特性的数值模拟研究[D]. 范严伟.西北农林科技大学 2008
本文编号:3590314
本文链接:https://www.wllwen.com/nykjlw/nyxlw/3590314.html