地面滴灌及地下滴灌土壤水分运移规律室内试验研究

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本论文首先分析和总结了国内外有关的地面和地下滴灌条件下的土壤水分运移的研究成果,并在此基础上,利用室内试验研究的方法,对于地面点源滴灌和地下点源滴灌的土壤水分运移的一些规律进行了试验研究。论文进行了地面点源滴灌条件下的同一土壤质地、不同的土壤容重、不同的滴灌流量及不同的土壤初始含水率三种因素条件下的湿润峰在不同时刻的运移规律的试验研究,以及滴灌结束时和滴灌结束24小时后两种时刻的土壤含水率的变化情况。试验结果表明:在滴灌过程中,土壤的湿润峰呈近似椭圆形(部分)或抛物线形(部分);对于不同土壤容重的地面滴灌试验,容重越大,湿润峰的垂直运移速度就越小,水平速度越大;对于不同的滴灌流量的试验,滴灌流量越大,湿润峰的水平和垂直运移速度也就越大;对于不同的土壤初始含水率的试验,土壤的初始含水率越大,滴灌过程中湿润峰的水平和垂直运移速度也都越大。在滴灌结束时,在湿润体内部的所有土壤含水率取样点中,取样点距离滴头越近,土壤含水率越大,距离滴头越远,土壤含水率也就越小,处在湿润峰边缘的取样点的土壤含水率最小。在滴灌结束后,土壤湿润体内的水分将在重力等作用下继续运移。在滴灌结束24小时后,土壤的湿润体体积比滴灌结束时明显变大。土壤含水率的规律也有很大变化:在垂直方向上,土壤含水率随着垂直深度的增加而变大,土箱底部的土壤含水率最大;在水平方向上,土壤含水率随着水平距离的增加而减小,湿润峰边缘的土壤含水率最小。论文也进行了地下点源滴灌条件下的同一土壤质地、不同的滴灌流量和不同的土壤初始含水率两种因素条件下的湿润峰在不同滴灌时刻的的运移规律的试验研究,并研究了滴灌结束时和滴灌结束24小时后两种时刻的土壤含水率的变化情况。分析结果表明,地下点源滴灌与地面点源滴灌的土壤水分运移规律及土壤含水率分布规律有较多相似之处,但也有很多不同。在地下滴灌的初期湿润峰未到达地面时,土壤湿润峰近似椭圆形;随着滴灌过程的进行,湿润峰到达地面,其形状跟地面点源滴灌的相似。对于不同的滴灌流量的试验,滴灌流量越大,湿润峰的水平和垂直运移速度也就越大;对于不同土壤的初始含水率的试验,土壤初始含水率越大,滴灌过程中的湿润峰的水平和垂直速度也越大。在滴灌结束时,在湿润体内部的取样点中,滴头处的土壤含水率最大,随着距滴头距离的增加,土壤含水率逐渐减小,湿润峰边缘处的土壤含水率最小;对于距离滴头相同距离,垂直向上取样点的含水率要比垂直向下取样点的含水率小。在滴灌结束24小时后,土壤湿润体的体积也要比滴灌结束时明显变大;壤含水率的规律也有很大变化:在垂直方向上,随着垂直深度的增加土壤含水率逐渐增大,土箱底部的含水率最大;在水平方向上,土壤含水率随着水平距离的增加而逐渐减小,湿润峰边缘的土壤含水率最小。本论文的研究结果将有利于地面点源滴灌和地下点源滴灌的水分运移规律的深入认识,为我省的滴灌节水工程的深入推进提供了必要的试验数据,对我省建设高效节水农业有一定的指导意义。
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