浑水灌溉下土壤水分入渗规律研究综述

目前,国外土壤水分连续入渗研究主要集中在Green-Ampt模型的修正以及Philip、Parlange入渗方程的求解两方面。国内学者对浑水连续入渗的研究认为:浑水与清水入渗的差异主要是浑水中物理性黏粒的存在引起的,浑水入渗模型以通过浑水灌溉试验进行拟合而得到的经验公式为主;对浑水波涌灌间歇入渗研究认为,不同泥沙粒度组成的浑水间歇入渗能力均小于同条件下的浑水连续入渗能力,且减渗率随入渗周期数的增加而增大。今后应开展不同灌水方式、多种影响因素下的浑水灌溉研究。     

浑水波涌灌溉入渗机制及其Green-Ampt模型

根据不同含沙量连续和间歇供水条件下的入渗资料，分析了Green-Ampt［1］假定在浑水间歇入渗过程中的适用性，建立了清水、浑水、连续和间歇入渗之间的联系.讨论了模型中参数的确定方法.实验证明，对于间歇入渗Green-Ampt假定是有效的.     

浑水波涌灌溉入渗机制及其Green—Ampt模型

根据不同含沙量连续和间歇供水条件下的入渗资料，分析了ＧｒｅｅｎＡｍｐｔ［１］假定在浑水间歇入渗过程中的适用性，建立了清水、浑水、连续和间歇入渗之间的联系．讨论了模型中参数的确定方法．实验证明，对于间歇入渗ＧｒｅｅｎＡｍｐｔ假定是有效的．     

波涌灌技术要素对浑水间歇入渗减渗性影响研究

利用大田浑水间歇入渗实测资料，研究了波涌灌技术要素对浑水间歇入渗效果的影响，提出了优化的技术要素量值，在此基础上，分析了浑水间歇入渗减渗机理。这些研究成果为进一步研究波涌灌技术奠定了基础。     

浑水波涌灌溉的节水机理与效果

通过大田试验研究，表明在浑水波涌灌溉条件下，表土致密层的形成与发展是含沙水流中泥沙逐渐“挂淤”、“落淤”与“入渗滞留”等作用的结果。随着灌水周期的进展，表土致密层的糙率与入渗能力也随之减小，这就为以后各周期的灌溉水流创造了一个加速水流推进与提高减渗效果的新界面，从而达到节水与提高灌水质量的目的。从4个与浑水有关的节水率分析可见，浑水波涌灌溉的节水效果是泥沙与间歇共同作用的结果，其中泥沙作用是主要的。     

波涌灌技术要素对浑水间歇入渗减渗性影响研究

利用大田浑水间歇入渗实测资料，研究了波涌灌技术要素对浑水歇入渗效果的影响，提出了优化的技术要素量值，在此基础上，分析了浑水间歇入渗减渗机理。这些研究成果为进一步研究波涌灌技术奠定了基础。     

浑水间歇入渗模型研究

本文在分析总结清水波涌灌间歇入渗数学模型研究成果的基础上，针对浑水波涌灌特点，根据不同的已知资料，提出了相应的３个浑水间歇入渗数学模型，经实测资料验证表明，这３个模型均为计算浑水间歇入渗量的有效模型，这一研究成果为浑水波涌灌技术研究奠定了基础．     

不同泥沙级配浑水灌溉入渗量及减渗作用分析

浑水灌溉是黄河流域普遍存在的现象,浑水中泥沙级配和浓度的大小对土壤入渗过程有很大的影响,不同泥沙级配和浓度的浑水入渗结果有显著差异。通过分析不同泥沙级配浑水灌溉入渗试验数据,并与清水灌溉入渗试验对照得出:不同泥沙级配浑水灌溉累计入渗量与时间的关系和清水相同,均为指数为正的幂函数曲线。相同含沙量、同一入渗历时,泥沙较粗的浑水始终比泥沙较细的浑水累计入渗量大。泥沙颗粒越细的浑水,其相应的累计入渗量越小,减渗量和减渗率越大;而相同累计入渗量条件下,泥沙颗粒越细,相应入渗历时越长。不同泥沙级配浑水相对于清水的时段减渗量和减渗率随时间均先增大后减小,最大值均发生在前50 min,泥沙组成颗粒越细,最大值出现的时间越早,同时刻浑水的减渗作用越强。     

浑水灌溉下的土壤入渗规律研究

针对黄河流域绝大部分引黄灌区引浑灌溉的特点，阐述了清水与浑水灌溉下的土壤入渗规律的本质区别以及开展浑水灌溉下的土壤入渗规律研究的意义，通过分析国内外浑水入渗规律的研究进展与现状，提出了浑水灌溉下的土壤入渗规律研究领域的结论与建议。     

间歇供水条件下Green—Ampt模型

根据连续和间歇供水条件下的入渗资料，分析了Ｇｒｅｅｎ－Ａｍｐｔ公式的适用性，在连续和间歇入渗之间建立了联系，模型与实验资料有较好的一致性。     

间歇入渗影响因素的大田试验研究

间歇灌是一种新的地面节水灌溉技术。本文以141组大田连续及间歇单点入渗试验资料为依据,针对陕西关中地区中壤质地土壤,分析了土壤初始含水量、土壤结构及灌水参数等因素对间歇入渗减渗效果的影响。结果表明,土壤初始含水量的大小主要影响入渗过程的初始阶段,对减渗效果影响甚微;随着表土容重增大,减渗率减小;灌水参数对减渗效果有不同程度的影响,其中循环率影响最大。     

沟道间歇积水入渗的减渗率模型

本文根据田间入渗试验，分析了间歇积水入渗周期减渗率和平均周期减渗率等减渗特点，在此基础上，提出了沟道间歇积水入渗的减渗率模型，并进行了验证。     

钱塘江河口河床调整响应探讨

以钱塘江河口资料为基础，分析了河口挟沙水流的复杂冲淤行为和河床横断面形态对动力作用的复杂响应，表明钱塘江河口河床调整存在临界的动力条件和调整临界现象，继而探讨了潮汐河口的河相关系，为工程建设提供了参考。     

掺气挟沙对高速水流边界剪切力特性影响的分析

在高速水流循环系统中，用自行研制的剪切力传感器分别量测了清水、掺气水流及挟沙水流壁面上的剪切力；实验表明，含沙掺气高速水流壁面剪切力的脉动值的概率密度函数分布基本符合正态分布规律；文中根据实测资料，分析了剪切力的时均值和脉动值与水流速度的关系；讨论了掺气及含沙量对壁面边界剪切力的影响；在同一流速下，剪切力的时均值及脉动值随着含沙量的增加而略有增加，随着掺气浓度的增加而降低。     

潮汐河口河床调整对水沙条件的响应探讨

以钱塘江资料为基础，分析了河口挟沙水流的复杂冲淤行为和河横断面形态对动力作用的复杂响应，表明河床高速存在临界的动力条件，继而探讨了潮汐河口的河相关系，为工程建设提供了参考。     

田间尺度下土壤水流非均匀运动特征的染色示踪研究

根据碘和淀粉的显色反应原理对土壤优先流进行了示踪研究，开展了入渗水量深度分别为 20mm、40mm、60mm和80mm的4组染色示踪试验。通过对垂直剖面流动模式的分析和对整个试验区域入渗深度分布的统计分析，研究了土壤水流运动的非均匀特征与入渗初始条件和边条件之间的关系。研究结果表明：(1)土壤水流运动在剖面内和剖面之间均表现出明显的变异特征；(2)土壤初始含水率升高对土壤优先流的发展有明显的抑制作用、降低了入渗在剖面内和剖面间的变异程度；(3)随着入渗水量的增大，土壤水入渗的非均匀程度非线性减小，但过多的增大入渗水量对提高入渗均匀度的作用有限；(4)互相关函数分析可成功地用来研究土壤水流入渗变异特征的方向性、比较入渗在剖面内和剖面间变异程度的大小以及确定入渗区域中土壤优先流的可能最大宽度。     

砂层在黄土中的减渗作用及其计算

本文根据非饱和土壤水的达西定律，对砂层在黄土中的减渗作用及在整个过程中使入渗率由非线性衰减阶段转为线性稳渗阶段的机理做了分析论述。在此基础上提出了不同砂层质地(中值粒径d50)与埋深条件下稳渗率，D的计算方法，建立了砂层质地的中值粒径d50及埋深Z与吸力值Sm的关系。根据水量平衡原理，得到了入渗过程中由非线性衰减阶段开始进入稳渗阶段的时间t1。经试验资料验证，以上计算式不仅计算精度较好，且具有一定的实用性，特别是在缺少土、砂水分运动参数的情况下，仅需积水入渗试验资料即可通过计算取得所需结果。     

挟沙水流几个运动特性的探讨

 引用大气边界层的混掺长度表达式作为挟沙水流近壁区的混掺长度,从挟沙水流总切应力平衡方程导出了近壁区的流速分布公式，通过比较验证后推广到整个水深范围，进而使用该公式导出了挟沙水流主流区以上的混掺长度、动量交换系数和整个水深的垂向紊动强度公式 前两者与水槽资料点绘的结果吻合良好，由后者得到了垂向紊动强度增减的临界条件。