膜孔沟灌技术要素对灌水质量评价指标的影响

结合春玉米膜孔沟灌田间试验,研究了膜孔沟灌主要灌水技术要素膜孔径、开孔率、单宽流量及地面坡度在不同水平组合下对灌水质量评价指标影响的显著性,并建立最优技术要素组合的回归方程。结果表明:各灌水技术要素对灌水均匀度和灌水效率影响的显著性不同,灌水均匀系数不宜单独用来评价膜孔沟灌灌水质量。     

膜缝沟灌入渗规律及模型研究

根据膜缝沟灌试验研究结果，分析了膜缝宽度、土壤初始含水率、土壤容重及水深4个因素对膜缝沟灌二维入渗的影响。结果表明：膜缝宽度越大，累计入渗量越大，但是不利于水平入渗；土壤初始含水率越大，在相同的入渗时间里累计入渗量越小，但是其垂向、水平入渗速率越快；土壤容重及灌水沟中的水深对累计入渗量及垂向、水平入渗速率的影响不是很明显。提出了分别以膜缝宽度和初始含水率为参数的入渗模型。     

膜孔灌充分供水多点源入渗特性试验研究

利用自行设计的点源入渗设备,对陕西杨凌地区的中壤土和沙壤土进行不同开孔率和膜孔直径在充分供水条件下的点源三维膜孔入渗室外试验,分析了累计入渗量与土壤质地、容重、开孔率和膜孔直径的关系。结果表明:在相同土壤质地、容重条件下,膜孔直径越大,膜孔累计入渗量越大;在膜孔直径相同情况下,平均入渗水深随开孔率的增大而增大;土壤容重越大,平均入渗水深越浅。     

膜孔灌单向交汇入渗湿润体特性影响因素研究

通过大量膜孔单向交汇入渗试验资料,分析了膜孔单向交汇入渗湿润体特性的主要影响因素,研究了膜孔直径、间距、土壤容重、土壤质地和土壤初始含水率对膜孔单向交汇入渗的影响,结果表明各因素对膜孔单向交汇入渗湿润体特性均有明显的影响。这些研究成果为进一步研究膜孔单向交汇入渗规律和膜孔灌技术奠定了基础。     

膜孔直径对膜孔灌自由入渗特性影响试验研究

通过室内不同膜孔直径的膜孔灌自由入渗试验,分析了膜孔直径对膜孔灌自由入渗量和入渗率的影响.结果表明:不同膜孔直径的入渗量均随着时间的延长而增大,相同入渗时间时,膜孔直径越大入渗量越大;不同膜孔直径的入渗率均随着时间的延长而减小,相同入渗时间时,随着膜孔直径的增大而入渗率减小.建立了膜孔灌自由入渗率与入渗时间和膜孔直径的关系,推导了膜孔灌自由入渗量模型,分析了入渗率随膜孔直径变化的原因等.     

单点膜孔入渗特性的试验研究

膜孔入渗是指在覆膜灌溉中，水通过膜孔渗入土壤的过程。作者对陕北榆林壤土进行了5种膜孔直径的单点膜孔入渗室内试验，观测并分析了累计入渗量、湿润深度及表面湿润半径随入渗历时的变化规律。结果表明：①单点膜孔的累积入渗量变化过程符合Kostiakov模型；②相对入渗参数(单点膜孔入渗参数与垂直一维入渗参数之比值)与膜孔直径具有显著的相关关系；③单点膜孔的湿润深度小于垂直一维入渗的湿润深度，并且相对湿润深度(单点膜孔的湿润深度与垂直一维入渗的湿润深度之比值)与膜孔直径具有显著的相关关系；④单点膜孔入渗的表面湿润半径与入渗历时符合幂函数关系，并与膜孔直径存在着显著的相关关系；⑤在相同入渗历时的情况下，与垂直一维入渗相比，膜孔入渗的湿润土体平均含水率较小。     

施肥方式和肥量对膜孔自由入渗量的影响

通过室内试验,研究了不同施肥方式和肥量对膜孔自由入渗累计入渗量的影响。结果表明:施肥方式对膜孔自由入渗量有影响,在相同时间内入渗量表现为灌施深施表施;施肥量对膜孔自由入渗量也有影响,在不同施肥方式下,随着肥量的增加,相同时间内膜孔自由入渗量增大,且不同施肥方式下不同肥量的膜孔自由入渗量与时间之间均符合Kostiakov入渗模型。     

膜孔灌多向交汇入渗减渗特性和数学模型研究

利用自行研制的试验装置进行了膜孔入渗模拟试验。根据试验资料，分析了膜孔多向交汇入渗规律，研究了膜孔交汇入渗相对于膜孔自由入渗的减渗特性，建立了膜孔多向交汇入渗的三阶段入渗模型和减渗量模型，分析了膜孔交汇入渗参数随入渗阶段的变化规律，提出了膜孔交汇入渗减渗率的概念，并推导得到了膜孔多向交汇入渗减渗率的计算公式。在此基础上，建立了膜孔多向交汇入渗减渗率与入渗时间的幂函数关系，并根据试验实测资料进行了验证。     

膜孔肥液多向交汇入渗湿润体特性 试验研究

通过室内膜孔肥液多向交汇入渗试验,研究了肥液入渗下湿润锋的运移特性,建立了湿润锋运移距离与入渗时间的经验模型。试验显示,交汇界面处的垂直湿润锋运移速率大于膜孔中心处垂直湿润锋运移速率;膜孔多向交汇入渗交汇界面的湿润锋形状近似于半椭圆型,并建立了湿润锋形状的纵剖面方程,研究了湿润体内土壤含水率的分布规律。研究成果可为进一步进行膜孔灌溉技术研究提供参考。     

沟灌交汇入渗模型建立与验证

以往对于沟灌入渗研究多是基于自由入渗,而对沟灌交汇入渗的研究较少,沟灌交汇入渗试验因受较多因素影响,相对复杂。为了更加方便地研究沟灌交汇入渗规律,以土壤水动力学原理为基础,研究了沟灌交汇入渗下土壤水分运动规律,建立了沟灌交汇入渗的二维入渗模型。并通过试验对模型进行了检验,以中壤土为例,试验验证了累积入渗量和湿润锋运移位置的合理性,模型计算与试验结果吻合较好,表明所建立的模型是可靠的。这为进一步研究沟灌交汇入渗规律打下了基础。     

土壤容重对膜孔灌盐土水盐 运移分布影响

通过室内土壤膜孔灌盐土水分入渗试验,分析了土壤容重对膜孔灌盐土水盐运移分布的影响。结果表明：（1）土壤容重越大,相同入渗时间的累积入渗量越小,相同灌水量下土壤湿润范围越大;（2）入渗结束时,土壤含水量以膜孔为中心呈等值线分布,土壤容重越小,相同位置的土壤含水量越大;（3）膜孔灌对盐土有明显的淋洗作用,膜孔附近土壤盐分含量远低于本底值,湿润体边缘有较高盐分累积;（4）相同灌水量下,土壤容重越小,盐分淋洗范围越大。以上研究结果可以为盐土上膜孔灌合理灌溉提供参考依据。     

玉米免储水灌全膜覆盖膜孔注水播种技术研究

通过对民勤地区玉米免储水灌全膜覆盖膜孔注水播种技术的试验,测定了免储水灌膜孔注水条件下玉米地棵间蒸发规律、土壤水分变化规律、玉米耗水规律及产量效应,并分析了不同注水量对玉米地土壤水分的影响.结果表明:采用免储水灌全膜覆盖膜孔注水播种玉米技术,可以抑制土壤蒸发量,全生育期棵间蒸发最小的处理较对照减少了35.82%,全生育期耗水量最小的处理较对照减少了56.58 mm,各处理平均耗水强度较对照减少了5.7%、平均产量增加了10.50%,平均水分利用效率提高了20.69%,处理后最高节水率为8.87%.     

膜孔灌自由入渗铵态氮运移特性试验研究

以铵态氮为入渗溶液,模拟研究了铵态氮在膜孔灌肥液自由入渗条件下的运移过程.结果表明:在水平和垂直方向上铵态氮浓度与灌施时间呈比较明显的相关关系,在相同深度,随着灌施铵态氮时间的延长,铵态氮浓度逐渐增大;同一灌施时间,铵态氮浓度随着距离膜孔中心距离的增大而减小,在膜孔中心铵态氮浓度最大,并且浓度峰值随着时间的延长而增大;土壤保持铵态氮的最大含量为土壤对铵态氮的吸附量,灌施180 min时吸附量达到饱和.     

根层铺多孔膜对和田风沙土水分入渗及蒸发的影响研究

为探讨根层铺多孔膜对新疆和田风沙土水分入渗及蒸发的影响,研究中设置了3个开孔度（30%、40%和50%）和3个埋深（10 、15 和20 cm）,以不铺多孔膜处理为对照,开展了室内的入渗及蒸发试验,研究了风沙土水分入渗及蒸发特征。结果表明：根层铺多孔膜可以有效减缓土壤水分入渗,随多孔膜埋深的增加,土壤水分入渗速率呈先减小后增大的趋势,而开孔度的增大则加快了土壤水分的入渗速率,当开孔度与埋深组合为30%与15 cm时,土壤水分入渗速率和渗漏量均最小;铺多孔膜处理中,埋深10 cm各处理的土面累积蒸发量较对照处理显著降低（P<0.05）,其中开孔度40%处理的土面累积蒸发量较对照处理减少了18.67%,体现了根层铺多孔膜技术具有较好的抑制蒸发作用;累积蒸发量随着开孔度的增大先减小后增大,随多孔膜埋深的增加先增大后趋于稳定。从减缓入渗和抑制蒸发的角度考虑,对于和田风沙土,适宜的铺多孔膜技术参数为开孔度40%,埋深10 cm。     

膜缝沟灌对夏玉米生态环境及生长发育的影响

采用膜缝沟灌和露地沟灌对夏玉米的生长发育进行了对比试验,结果表明:膜缝沟灌在一定程度上调节了耕层的土壤环境,抑制了棵间蒸发,提高了土壤温度,促进了夏玉米根系的生长发育;膜缝沟灌玉米叶面积指数增大,后期表现出较好的保绿性,叶面积指数维持在3.0以上;整个生育期内覆膜夏玉米干物质积累量比露地积累量大,从抽雄吐丝至乳熟期覆膜穗粒的增长速度明显高于露地.     

沟灌二维入渗参数的影响因素与计算模型研究

为简化沟灌二维入渗参数的获取,本文以室内入渗试验为基础,分析了土壤容重、初始含水量、入渗水头这三个因素对二维和一维入渗参数参数比值的影响,初步建立了由一维垂直入渗参数推求二维入渗参数的多因子计算模型,并对模型分析简化,增加了模型的稳健性,通过大田试验对所建计算模型进行检验。结果表明文中所建二维入渗参数计算模型所求结果为整个灌水田块的均值,其与整个田块全部灌水沟由水流运动数据推求的入渗参数平均值误差不大,且入渗参数k、a增减相反,对累积入渗量的计算结果影响较小,说明本文所建模型对精度要求不高的沟灌灌水方案设计具有一定的指导意义。     

膜孔灌溉下土壤下渗量特征及影响因子研究

文中对膜孔灌溉方式下土壤下渗量及影响因子进行试验分析,并建立单元膜孔面积累积入渗量与湿润体积的经验模型。结果表明:土壤容重是膜孔灌溉方式下渗量影响主因;下渗水体湿润体积内含水率增量影响因子,相关度排序为:初始含水率土壤容重压力水头黏粒含量。经检验,构建的经验模型计算的含水率增量和试验值,总体误差小于20%。     

地膜小麦膜缝灌水技术试验研究

由膜缝入渗试验得出了入渗速度与入渗系数、入渗指数之间的关系。分析了膜缝灌水优势及不同单宽流量、不同封水成数的技术指标 ,从而确定出灌水均匀度及灌溉水的利用率较高、灌水后入渗水量分布均匀的灌水技术参数 ,为地膜小麦膜缝灌水技术进一步在灌区推广提供技术指导     

覆膜方式对沟灌水分入渗影响

通过室内沟灌不同覆膜方式水分入渗试验,分析了相同水平湿润距离下覆膜方式对水分运移分布影响,结果表明：(1)相同入渗时间下不同覆膜方式的累积入渗量大小顺序为不覆膜、沟坡覆膜、沟底覆膜、沟底覆膜+1/2上部沟坡覆膜;(2)入渗初期,相同水平湿润距离下,垂直湿润锋运移距离大小顺序与累积入渗量大小顺序相同;(3)入渗结束时,不同覆膜方式的土壤含水量等值线近似半圆形,不覆膜和沟坡覆膜的土壤含水量等值线分布明显比其他覆膜方式密集,土壤含水量则明显变小。总之,本研究可以为确定合理沟灌方式提供理论依据。     

夹砂层土壤膜孔灌水分入渗规律数值模拟与试验验证

为认识膜孔灌条件下具有砂质夹层土壤的水分入渗规律,应用非饱和土壤水动力学理论,基于Richard方程建立了膜孔灌夹砂层土壤水分入渗数学模型,利用SWMS-2D软件求解,并采用平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、偏差百分比(PBIAS)和纳什效率系数(NSE)对累积入渗量、湿润锋运移距离和土体剖面含水量的实测数据与模拟数据进行统计分析。结果表明:MAE值和RMSE值接近0,PBIAS10%(PBIAS=-6.36%~-0.81%),NSE接近1(NSE0.97),表明两者具有较好的一致性。所建模型可以较准确地反映夹砂土体膜孔灌水分入渗状况,证明SWMS-2D可以作为研究工具来模拟分析夹砂土体膜孔灌土壤水分入渗特性。