動態(tài)水壓滴灌條件下土壤水分運移特性研究.pdf

1、動態(tài)水壓滴灌系統(tǒng)的提出為解決灌水器堵塞問題提供了一條新途徑.相比于恒定水壓滴灌，動態(tài)水壓滴灌條件下灌水器出流量呈現(xiàn)周期性變化，使得其土壤水分運移特性發(fā)生變化。目前對動態(tài)水壓滴灌條件下土壤水分運動特性及影響因素研究還較少，其土壤水分運動規(guī)律是整個動態(tài)水壓滴灌系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)，因此很有必要對動態(tài)水壓滴灌條件下土壤水分運移特性進行研究，確定其影響因素及相關(guān)規(guī)律，為動態(tài)水壓滴灌系統(tǒng)的合理設(shè)計及作物水分的有效管理提供理論依據(jù)。因此，本文采用室內(nèi)試驗

2、與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析了動態(tài)水壓（三角函數(shù)波形）滴灌條件下土壤濕潤體和土壤含水率的變化過程，分析了動態(tài)水壓波動參數(shù)（基礎(chǔ)水壓、振幅和周期）對土壤水分運移的影響，以此探究了動態(tài)水壓滴灌條件下土壤入滲特性，得出結(jié)論如下:
　　(1)在動態(tài)水壓及恒定水壓滴灌條件下，土壤濕潤體形狀在灌水結(jié)束時均呈現(xiàn)出近似橢球體。在灌水的初期，水平方向的濕潤距離大于垂直方向的濕潤距離，濕潤體形狀類似與扁率較大的1/4橢球體。
　　(2)在入滲初

3、期基礎(chǔ)水壓相同時，在動態(tài)水壓及恒定水壓滴灌條件下水平方向上都表現(xiàn)出較強的入滲能力。隨著入滲時間的延長，濕潤比減小，水平和垂向濕潤速度均緩慢下降，在基礎(chǔ)水壓相同時，動態(tài)水壓滴灌條件下土壤水分具有更強的垂向入滲能力，而恒定水壓滴灌條件下土壤水分具有更強的水平入滲能力。對于濕潤鋒隨時間在水平和垂向上的運移距離和速度可以用冪函數(shù)較好擬合，其具有良好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R2均在0.9以上。
　　(3)不同處理下距離滴灌點源位置越近含水率越大而

4、且達到穩(wěn)定的時間不同。當基礎(chǔ)壓力相同時達到穩(wěn)定的時間也不同，表現(xiàn)為三角函數(shù)波形壓力更快達到穩(wěn)定。各監(jiān)測點含水率變化基本一致，迅速增加至穩(wěn)定達到飽和?；A(chǔ)壓力相同時，在未達到飽和之前監(jiān)測點處三角函數(shù)波形壓力下含水率要大于恒壓條件下。
　　(4)在動態(tài)水壓及恒定水壓滴灌條件下，含水率等值線圖分布情況基本一致，上疏下密。但是相同基礎(chǔ)壓力不同壓力模式下，含水率等值線圖形狀不同，三角函數(shù)波形壓力表現(xiàn)為向滴頭下方偏移，而恒壓等值線較為平緩。三

5、角函數(shù)波形壓力下滴頭方向上保持較大水分，具有較強的保水能力，水利用率較高。
　　(5)通過將動態(tài)水壓模式下土壤水分隨時間變化的實測值與模擬值結(jié)果對比以及最終土壤濕潤體剖面含水率等值線圖的對比，得出模擬入滲效果與實測基本吻合，遵循滴灌條件下土壤入滲水分分布規(guī)律，可以較真實的反映三角函數(shù)波形壓力條件下土壤水分運移規(guī)律，為動壓滴灌系統(tǒng)的合理設(shè)計與尋求不同入滲參數(shù)條件下土壤水潤體最有分布提供了可能。
　　(6)增大基礎(chǔ)壓力，在入滲初