一、波涌灌间歇入渗减渗效果及影响因素研究(论文文献综述)
陈琳[1](2021)在《膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究》文中研究表明在查阅国内外相关文献资料的基础上,结合国家自然基金项目,针对我国旱区水资源短缺、农田自然条件和膜孔灌等特点,采用试验、理论研究和数值模拟相结合的技术路线,主要研究了层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移及氮素转化特性、施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性及其影响因素、施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长和土壤结构的影响,并研究了膜孔灌冬小麦水氮耦合效应,取得的主要研究成果为:(1)研究了夹砂层位置对层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移及转化特性的影响,利用HYDRUS-3D模型对层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移和氮素转化过程进行了数值模拟。膜孔灌累积入渗量受夹砂层的影响明显,膜孔入渗能力随夹砂层埋深的增大而增加;湿润锋面在土-砂交界处出现了明显的不连续现象;随着夹砂层埋深的增加,湿润锋面形状逐渐趋向于半椭圆体;入渗结束时刻,夹砂层导致尿素态氮主要分布在上层粉壤土中,并沿着远离膜孔中心方向逐渐降低,主要分为高浓度区、高梯度区、低浓度区;再分布阶段,湿润体内尿素态氮含量由于水解反应呈降低趋势,膜孔中心附近土壤铵态氮含量较湿润锋处的大,并沿着远离膜孔中心方向逐渐减小,铵态氮集中分布在夹砂层以上土层中,并在土-砂界面含量明显增加,相同位置处的硝态氮含量随时间的增加而增大,水平湿润锋处的硝态氮含量较膜孔中心附近的增加快,且在土-砂界面处含量较大,硝态氮再分布浓度锋运移距离随夹砂层埋深的增加而增大。(2)研究了施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数、土壤入渗特性及土壤持水能力的影响特性。施加γ-聚谷氨酸改变了土壤水分特征参数,提高了土壤持水能力,土壤入渗能力随γ-聚谷氨酸施量的增加而降低;利用RETC和HYDRUS-1D软件进行反演计算确定了施加γ-聚谷氨酸土壤的水分特征曲线参数。(3)研究了混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直入渗和浑水膜孔灌自由入渗表层致密层的形成特性,利用HYDRUS-3D模型对施加γ-聚谷氨酸清水膜孔灌自由入渗进行了数值模拟研究,建立了施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗累积入渗量和土壤含水率分布模型。施加γ-聚谷氨酸膜孔灌单位膜孔累积入渗量和湿润锋运移距离与土壤容重和γ-聚谷氨酸施量之间存在负相关关系;表施γ-聚谷氨酸会改变湿润土层剖面水分分布规律;建立了不同γ-聚谷氨酸施量的浑水膜孔累积入渗量简化计算模型;混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直入渗和膜孔灌自由入渗过程的落淤层厚度与入渗时间之间具有很好的幂函数规律,且随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大。(4)研究了畦灌和膜孔灌条件下γ-聚谷氨酸施量对越冬菠菜出苗率、生理生长指标、产量和植株含水量、养分吸收利用效率、土壤结构和土壤温度的影响。膜孔灌的菠菜出苗率比畦灌的高,施加γ-聚谷氨酸比不施加的高;膜孔灌0.20%γ-聚谷氨酸施量的菠菜的植株湿重和干重、产量、干物质累积量、菠菜氮素利用效率和氮肥利用效率为最大;畦灌和膜孔灌均为施用γ-聚谷氨酸的菠菜根、茎、叶氮素含量及植株氮吸收量高,且膜孔灌的比畦灌的高;土壤中水稳性团聚体含量随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大,且膜孔灌的较畦灌的高;土壤团聚体破坏率均随γ-聚谷氨酸施量的增加而降低,且膜孔灌的较畦灌的低;分形维数随γ-聚谷氨酸施量的增加而减小,平均重量直径和几何平均直径均随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大;且膜孔灌各γ-聚谷氨酸施量土壤的分形维数均较畦灌的小;施加γ-聚谷氨酸和膜孔灌均可降低土壤含水率和温度的变化幅度。(5)利用HYDRUS-1D建立了膜孔灌冬小麦土壤水氮运移转化的模拟模型;揭示了膜孔灌条件下冬小麦土壤水氮运移及氮素转化特性、冬小麦根系吸收水氮特性。中水(55%~70%θ田)和低水(40%~55%θ田)条件下,适量的施肥量可缓解因缺水导致的较低的根系吸水速率;灌水量和施氮量及水氮耦合作用均对冬小麦氮素吸收效率、氮素生产效率、氮素利用效率、氮肥偏生产力及氮素表观回收率具有显着影响。
钟韵[2](2020)在《浑水畦灌与膜孔灌的减渗机理及其影响因素研究》文中指出本文在查阅国内外相关文献资料的基础上,结合国家自然科学基金项目,针对我国北方大田作物畦灌、膜孔灌和黄河流域浑水泥沙(浑水含沙率和泥沙颗粒级配组成)等特点,采用试验与理论分析相结合的技术路线,主要研究了浑水畦灌和膜孔灌的入渗致密层(落淤层和滞留层)形成特性及其影响因素,揭示了浑水入渗的减渗特性,阐明了浑水灌溉的减渗机理。主要研究成果如下:(1)通过浑水一维垂直入渗和致密层形成的特性研究,揭示了浑水泥沙颗粒级配组成、浑水含沙率、土壤容重和土壤初始含水率等因素对畦灌入渗致密层形成与发展的影响规律,建立了不同影响因素的浑水一维垂直入渗的累积入渗量、湿润锋运移距离和落淤层厚度的模型。对于致密层土壤颗粒组成,在入渗土层深度为0~1 cm 土壤颗粒组成与原土差异较大,土壤细颗粒含量较原土的多,而在2~3 cm 土层差异不明显,因此从土壤表面到2 cm深度范围为浑水一维垂直入渗滞留层;随着浑水含沙率和物理性黏粒含量的增大,泥沙滞留现象越明显,使落淤层细颗粒相对含量越少,滞留层细颗粒相对含量越多,特别是在入渗土壤深度为0~1cm处尤为显着,而随着土壤初始含水率和土壤容重的增大则呈相反的规律。落淤层厚度随入渗历时的增大而增大,两者符合幂函数正相关关系,入渗初期(0-20 min)的落淤层厚度较小,入渗中期(20-130 min)的落淤层厚度增加较快,而其厚度增加速率逐渐变小,入渗后期(130-210 min)的落淤层厚度稳定增加。(2)研究了多因素对浑水一维垂直入渗特性及致密层形成特性的影响规律,提出了影响浑水—维垂直入渗的主要因素,分别建立了单位面积累积入渗量、湿润锋运移距离和落淤层厚度与各影响因素之间的经验模型;浑水含沙率、泥沙颗粒级配组成和土壤容重对单位面积累积入渗量影响极显着,土壤初始含水率对其影响显着,且四个因素与其均呈负相关关系,影响程度大小依次为浑水含沙率、泥沙颗粒级配组成、土壤容重、土壤初始含水率;湿润锋受土壤容重的影响敏感度较大,泥沙颗粒级配组成和浑水含沙率次之,而受土壤初始含水率的影响敏感度最小,其中湿润锋运移距离与土壤初始含水率为正相关关系,与浑水含沙率、泥沙颗粒级配组成、土壤容重为负相关关系;各因素对落淤层厚度的影响程度大小依次为浑水含沙率、泥沙颗粒级配组成、土壤容重和土壤初始含水率,其中落淤层厚度与浑水含沙率、物理性黏粒含量和土壤容重呈正相关关系,与土壤初始含水率呈负相关关系。(3)通过浑水膜孔灌自由入渗和致密层形成特性研究,揭示了浑水膜孔灌入渗能力、湿润锋运移距离、湿润体含水率、致密层土壤颗粒组成及落淤层厚度等的变化规律,表明湿润体半径方向的土壤含水率分布服从椭圆曲线分布,建立了包含水平和垂直方向的湿润锋运移距离与累积入渗量之间的计算模型,并且考虑作物根系分布范围以及作物根系对土壤含水率的需求,建立了作物的需水量计算模型,经验证模型计算精度较高。滞留层土壤细颗粒含量较原土壤的多,随着入渗土层深度的增大,土壤颗粒组成与原土壤差异逐渐减少,在入渗深度为5~6 cm处差异较小,因此从土壤表面到6 cm入渗土层深度为浑水膜孔灌入渗滞留层;泥沙细颗粒滞留量在滞留层呈渐变分布规律,即随着滞留层深度越大,滞留量越小,可用对数函数拟合浑水膜孔灌累积滞留量与滞留层深度之间的关系。落淤层厚度随入渗历时的增大而增大,其入渗初期的历时比浑水一维垂直入渗的短10 min左右,落淤层土壤细颗粒相对含量较浑水泥沙的少,与浑水一维垂直入渗相比,浑水膜孔灌的落淤层土壤质地较粗。(4)研究了尿素、硫酸钾和水溶性复合肥对浑水膜孔灌入渗特性及致密层形成特性的影响,揭示了肥料类型和肥液浓度对浑水黏滞性的影响规律,分别建立了3种肥料类型的肥液浓度与单位膜孔面积累积入渗量、湿润锋运移距离和落淤层厚度之间的关系。研究表明施加尿素对浑水入渗起增渗作用,而施加硫酸钾和水溶性复合肥对浑水入渗起阻渗作用,其中施加硫酸钾的阻渗作用较强;施加尿素减少了落淤层厚度,增加了滞留层深度,减慢了泥沙致密层的形成速度,而施加硫酸钾和水溶性复合肥则呈与之相反的规律;随着尿素肥液浓度的增加,泥沙细颗粒越容易伴随着入渗水洗入到土壤中,使落淤层细颗粒相对含量越少,相应的滞留层细颗粒相对含量增多,而随着硫酸钾和水溶性复合肥浓度的增加,其致密层土壤颗粒组成则呈与尿素相反的规律。(5)研究了浑水特性对膜孔灌土壤孔隙、结构及土壤持水性能等的影响,揭示了浑水特性对落淤层土壤颗粒级配、厚度及滞留层土壤物理特性的影响规律,研究表明滞留层土壤总孔隙度、饱和导水率和扩散率均低于原土壤,而土壤饱和含水率、土壤容重和土壤持水容量均高于原土壤。滞留层土壤毛管孔隙含量随着浑水物理性黏粒含量增加均有所增加,而通气孔隙和无效孔隙含量均减少,浑水含沙率越大,滞留层土壤毛管孔隙含量增幅越大,而通气孔隙和无效孔隙含量减幅越大。随着浑水物理性黏粒含量的增加,滞留层吸湿水、薄膜水与重力水所占比例均略微下降,毛管水比例显着提高,浑水含沙率越大,滞留层土壤毛管水比例增幅越大,而相应的吸湿水、薄膜水与重力水所占比例减幅越大;滞留层土壤难有效水和易有效水比例均明显提高,而无效水和多余水所占比例均有所降低,随着浑水含沙率和物理性黏粒含量增加,土壤难有效水和易有效水比例增幅越明显。随着滞留层土壤深度的增加,滞留层土壤水分类型与原土壤差异逐渐减少,直至与原土壤一致。
傅渝亮[3](2018)在《波涌畦灌层状土间歇入渗模型及地下水影响的肥液间歇入渗氮素运移特性》文中研究指明地表致密层的形成及减渗作用是波涌灌区别传统地面灌的主要入渗特性之一。本文在查阅国内外相关文献资料的基础上,结合国家自然基金课题,针对我国北方旱区波涌灌和农田施肥特点,旨在揭示和掌握层状土波涌畦灌间歇入渗规律及肥液的水氮运移规律,通过改进间歇入渗模型,对优化波涌灌溉技术要素具有重要的理论意义和应用价值,通过室内试验、数值模拟和理论研究,取得的主要成果为:(1)研究了均质土和层状土的上升毛管水运动特性通过试验资料分析与理论研究,建立了基于Philip模型的均质土毛管水上升模型,模型中系数与土壤含水率之间符合一元二次函数关系,揭示了层状土地下水补给量和毛管水上升高度随时间变化规律,含砂层层位越大,非线性阶段补给量和上升高度越小,线性阶段补给量和上升高度越大,含砂层厚度越大,非线性阶段对补给量和上升高度无影响,线性稳定补给速率和上升速率越小。建立了层状土上升毛管水运动特性方程,通过相关性分析指出,土壤含砂层厚度和含砂层层位均与模型的时间常数无关,但补给量常数和上升高度常数与含砂层层位之间呈极显着正相关关系,地下水稳定补给率和毛管水稳定上升速率与含砂层层位之间呈显着负相关关系,而含砂层厚度仅与稳定补给率和毛管水稳定上升速率之间呈显着负相关关系;通过层状土多因素交互作用研究指出,土壤容重、含砂层层位和含砂层厚度之间的交互作用对层状土上升毛管水运动变化影响最大。(2)研究了非饱和土壤条件下基于Green-Ampt和Philip二模型的间歇入渗改进模型通过试验资料分析与理论研究,建立了波涌灌间歇入渗条件下的GA-P(Green-Ampt和Philip)改进入渗模型,进而确定了模型参数的求解方法;确立了关于土壤周期性含水率增量随时间变化的函数关系,将土壤含水率增量随时间的定量变化概化为实际累积入渗量与实际湿润锋之间的比值,并将周期数大于2时的土壤水分剖面分布划为两阶段(Ⅰ区补水阶段和Ⅱ区入渗阶段),并假定Ⅰ区湿润锋出流通量等于湿润锋进入Ⅱ区的进水通量,通过图形特征的方法得到土壤含水率增量与入渗时间的0.5次方符合较好的线性函数关系,最终求得进入Ⅱ区时对应的饱和导水率和土壤湿润锋面水吸力值,其湿润锋运移距离和累积入渗量实测值与计算值进行对比结果显示模型计算精度较高,通过不同含砂层埋深对比发现,周期数越大,含砂层埋深对间歇入渗湿润锋运移距离及入渗量的影响差异越不明显。(3)研究了地下水影响的层状土壤波涌畦灌间歇入渗模型通过试验资料分析与理论研究,建立了波涌灌间歇入渗条件下的层状土 BC-GA(Brook-Corey和Green-Ampt)改进入渗模型,确立了层状土间歇入渗湿润锋面水吸力与湿润深度的函数关系,确定了层状土间歇入渗进入夹砂层时的稳渗率,明确了含砂层内部土壤饱和导水率、滞留含水率,进气吸力值,导水度系数,形状系数和深度变化是层状土间歇入渗运移距离变化的主要影响参数;通过不同含砂层埋深对土壤间歇入渗的对比分析指出,周期数增加,相同含砂层埋深下的累积入渗量减小,湿润锋运移距离增大,含砂层埋深增加,相同供水周期的累积入渗量增大,湿润锋增大,供水周期达到最大时,含砂层埋深对累积入渗量和湿润锋运移距离影响减小。(4)肥液浓度对浅埋地下水间歇入渗土壤水分运动特性研究探明了肥液浓度对土壤间歇入渗的入渗量、土壤含水率变化规律,肥液浓度越大,时间常数越大,土壤孔隙体积常数越大,稳渗率越大,有利于土壤水分向下运移。采用Hydrus-1D模型对间歇入渗土壤运动过程进行了数值模拟,明确了土壤饱和含水率、进气吸力值和饱和导水率为肥液间歇入渗的主要影响因素,但与土壤滞留含水率和土壤形状系数关系不大;探明了基于V-G模型的分形维数与土壤孔隙类型之间的变化关系,分形维数与非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度呈极显着负相关关系,其中非毛管孔隙度对进气吸力倒数和饱和导水率的影响贡献最大,通过相关性分析指出,周期数增加且肥液浓度减小,分形维数增大,土壤容重增大,通气导水能力降低。(5)肥液浓度对浅埋地下水间歇入渗土壤氮素运移特性研究探明了肥液间歇入渗的土壤铵态氮、硝态氮含量的分布规律及土壤铵态氮和硝态氮与土壤含水率之间的变化关系,入渗时,周期数越大,地表铵态氮和硝态氮浓度逐渐增大,浓度小于250mg/l肥液不利于两者的累积,大于250mg/l肥液有利于表层土壤铵态氮和硝态氮聚集。再分布时肥液浓度越大,铵态氮和硝态氮浓度越大,且再分布时间越长,硝态氮易发生深层渗漏。土壤铵态氮和硝态氮随土壤水分变化均经历了淋失和累积两阶段,肥液浓度增大,土壤铵态氮含量随水分的增加淋失量减小,土壤硝态氮淋失量的减小不明显,周期数增加,两者累积阶段含量增大,但硝态氮含量上限值随周期数的增加影响减小,肥液浓度增大,两者累积阶段的含量也增大,再分布5天的淋失阶段,土壤铵态氮、硝态氮淋失量随时间的增加减小,累积阶段的土壤铵态氮、硝态氮含量均增大;采用Hydrus-1D模型对肥液浓度条件下的间歇入渗土壤氮素运移及转化过程进行了数值模拟,分析了地表5cm和地下水浅埋处土壤铵态氮、硝态氮浓度再分布的变化规律,明确了地表5cm和地下水浅埋处的净矿化量、净硝化量随时间变化的动力学函数关系,通过氮素有效转化分析表明了肥液浓度增加,有利于硝态氮快速下渗,增加硝态氮渗漏地下水的可能,且不利于反硝化的进行,可为土壤溶质运移理论和模型建立提供参考和理论依据。
傅渝亮,费良军,聂卫波,陈琳,吴军虎[4](2016)在《基于Green-Ampt和Philip模型的波涌灌间歇入渗模型研究》文中进行了进一步梳理为了进一步揭示波涌灌间歇入渗的影响机制与规律,基于Green-Ampt和Philip入渗模型理论,建立了波涌灌间歇入渗分区模型,将第2供水周期及其后的供水周期内形成的入渗湿润区分别划分为重力势湿润区和基质势湿润区,并阐述了基于间歇入渗过程湿润区的分区入渗理论,通过Green-Ampt模型和Philip模型参数间的内在联系,建立了关于土壤体积含水率增量与累积入渗量之间的数学模型,并进一步根据土壤体积含水率增量与累积入渗量之间的线性图形特征,确定了不同分区下各供水周期的水分运动参数,分别为湿润锋面处吸力hf与表征饱和导水率Ks,且各间歇周期供水阶段的hf随着周期数的增大呈减小趋势,最后,利用分区模型将不同供水周期下的累积入渗量与湿润锋运移距离计算值同实测资料相比较,与实际值相比总体平均相对偏差分别为3.6%和8.6%,改进模型的适用性较好,拟合精度较高。因此,该模型可以较准确地描述波涌灌间歇入渗机理,为波涌灌灌水技术的合理设计提供了理论依据。
赵鹏飞[5](2016)在《波涌灌对沙土水分垂直入渗影响的试验研究》文中提出波涌灌是利用间歇阀向沟(畦)间歇性供水以减小地面渗透加快水流推进速度的一种新型的地面灌溉技术。为应对日益严重的水资源短缺问题,当今世界各国在农业节水事业中都对此普遍重视和积极开发。中国作为世界农业大国,在农田灌溉中又普遍存在着水资源浪费严重、利用效率低的情况,因此更有必要深入研究适合我国国情的波涌灌溉技术和灌溉制度。本文通过一维垂直土柱的室内试验来模拟黄土高原地区沙土的波涌灌水分垂直入渗情形。供试土壤为含水率约5%,容重约1.6g/cm3的沙土,分层均匀地填装到两端开口、的玻璃管中,使用马氏瓶控制灌水流量,使用土壤温湿度传感器监测温湿度,使用直尺测量湿润锋下行距离。本试验采用正交试验设计方案,重点研究供水时间to"循环率γ和周期数n三个因素对水分入渗的影响,同时与连续灌溉方式做对比,使用EXCEL和SAS等软件对数据结果做统计分析,得出如下结论:1)波涌灌对土壤0-5cm深度的温度影响较大,循环率为1/2、1/3和1/4时的温度变化均比连续灌溉高,且对温度的影响依次增大;2)波涌灌首个周期湿润锋的下行推进速率与连续灌溉差别不大,但从第二周期开始明显减小,证明波涌灌在土壤表面形成的致密层可以有效减缓水分的入渗;3)波涌灌第三周期及以后周期对入渗的影响不显着,故采用两个周期的波涌灌溉既可缩短灌水时间,又可提高灌水效率;4)循环率为1/3时,既有足够的停水时间保证土壤表面形成致密层,又不至于时间过长产生裂缝,此时土壤入渗速率小,为最优循环率。
王锦辉,费良军,聂卫波[6](2016)在《浑水灌溉入渗特性研究进展与展望》文中提出在综合国内外相关研究文献的基础上,分析了浑水入渗机制和浑水入渗模型方面的研究进展。从研究成果中可以得出:利用静水做浑水灌溉入渗试验的较多,而利用动水做浑水灌溉入渗试验研究的比较少;不同含沙率对土壤入渗的影响研究方面研究成果比较多,而对不同的泥沙粒度组成对土壤入渗的影响研究较少;一次浑水灌溉土壤入渗研究较多,而致密层形成后进行二次灌溉情况下的土壤入渗研究较少;在室内利用下渗环等试验设备进行土壤入渗试验的较多,而在大田实验土壤入渗试验方面的研究较少;在裸地做土壤入渗试验的较多,而在有种植作物的大田上进行土壤入渗试验的较少。为了更深入的进行浑水灌溉下的土壤入渗机制的研究,建议以后试验中考虑浑水灌溉中动水入渗试验方面的研究,并将不同泥沙粒度组成对土壤入渗的影响、大田作物的影响、多次浑水灌溉对土壤入渗的影响以及浑水灌溉条件下水肥耦合方面的试验研究和浑水膜孔灌溉方面的试验研究等作为研究的重点,逐步深入的研究浑水灌溉入渗特性,为实际应用提供理论依据。
傅渝亮,费良军,聂卫波,王博[7](2015)在《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》文中研究指明考虑到地下水浅埋对上层包气带水分分布造成一定影响,该研究结合波涌灌技术,对地下水浅埋下间歇入渗的土壤水分分布特征和运动规律进行了分析,建立了基于饱和-非饱和土壤条件下一维间歇入渗水分运动模型,根据试验实测资料采用Hydrus-1D软件反推土壤水分运动参数,并对入渗过程进行了模拟。在此基础上,确定了饱和导水率的估算模型。结果表明:所建参数估算模型较好地反映了饱和导水率与间歇周期数、循环率以及周期时间之间的相关关系,所建水分运动模型模拟值与实测值比较,累计入渗量、土壤含水率以及湿润体运移距离总体相关系数高于0.96,均方差在0.5以内,吻合度较高,能够较好地描述了地下水影响条件下波涌灌间歇入渗饱和-非饱和土壤水分运动特征。该研究为波涌灌技术进一步发展奠定了科学基础。
王丁[8](2009)在《层状土壤波涌灌间歇入渗氮素运移及对地下水环境影响试验研究》文中认为本文在查阅国内外大量相关文献资料的基础上,采用室内试验和理论分析相结合的技术路线,研究了含有夹沙层的层状土壤在施肥条件下波涌灌间歇入渗土壤水、氮运移特性及其对地下水硝态氮浓度的影响,主要研究成果为:(1)研究了不同沙层埋深的层状土壤上升毛管水运动特性。结果表明,随着沙层埋深的减小,上升毛管水的上升高度受到的影响越大,沙层埋深越小,对毛管水上升高度的抑制作用越明显;建立了土壤毛管水上升高度和时间之间的函数关系;沙层对与地下水的补给量有一定的延缓、抑制作用,随着沙层埋深的减小,抑制作用逐渐变强,随着毛管水上升高度的增加,地下水累积补给量总体上趋于增加。(2)研究了波涌灌不同技术要素对沙层埋深为50cm的层状土壤间歇入渗氮素运移特性和地下水硝态氮浓度的影响。结果表明,其它条件相同时,一定范围内循环率越小,间歇入渗减渗作用越明显,沙层的存在对于减少入渗量有一定的促进作用;随着周期数的增加,平均入渗率减小,周期数增大到一定程度,间歇入渗作用不再明显提高;随着周期数的增加,地下水硝态氮浓度减小;灌水定额越大,土壤垂直剖面含水率越大,在同一土壤深度处土壤硝态氮浓度越大;同一地下水深度处硝态氮浓度增加量随灌水定额的增加而增加;灌水定额越大,氮素的淋失越严重,造成的地下水污染越大。(3)研究了不同肥液浓度条件下沙层埋深为50cm的层状土壤的波涌灌间歇入渗对入渗量与入渗率变化、土壤含水率、土壤及地下水中硝态氮运移特性。结果表明,当波涌灌的技术要素相同的情况下,土壤间歇入渗湿润锋运移距离随肥液浓度的增加而增大;相同灌水定额,不同浓度溶液入渗,土壤硝态氮含量分布曲线锋值随着溶液浓度的增大而增大;肥液浓度越大,相同时间的间歇入渗硝态氮浓度锋运移距离越大,相同深度处土壤硝态氮浓度也越大。肥液浓度越大,随入渗水分进入地下水中的硝态氮越多;同一地下水位深度处硝态氮浓度增加量随肥液浓度的增加而增加。(4)研究了不同沙层埋深时的层状土壤在相同技术要素下波涌灌间歇入渗对入渗水分运移,土壤氮素运移及地下水硝态氮运移特性。结果表明,沙层埋深越小,灌水时湿润锋的运移距离越小,入渗时间越长;随着沙层埋深的升高,肥液硝态氮主要集中在上层土壤中;沙层埋深越大,硝态氮的分布接近于均质土壤;经过再分布后,沙层埋深小的土柱土壤硝态氮含量高于沙层埋深大的土柱;当沙层埋深较小时,入渗结束后,硝态氮并未对地下水造成污染,对地下水的污染集中在再分布过程中,且污染量小;沙层埋深较大的土柱对地下水的污染集中在入渗过程中,且污染程度严重。
尹娟[9](2008)在《波涌灌间歇入渗氮素运移及对地下水NO3--N分布特性影响试验研究》文中研究说明在查阅国内外大量相关文献资料的基础上,结合我国农田灌溉和施肥特点,采用室内试验和理论分析相结合,以试验为主的技术路线,主要研究了施肥条件下波涌灌间歇入渗土壤水、氮运移和水肥耦合特性及其对地下水硝态氮浓度的影响,为提高水肥利用率、减缓地下水的NO3--N污染提供理论依据,研究具有重要的理论价值和生产实际意义。主要研究成果为:(1)研究了不同地下水位条件下均质土壤上升毛管水运动特性。随着土壤初始含水率的增大,毛管水上升速度增大;毛管水上升高度随时间的延长而增加,但毛管水上升速度随时间的延长而减小;初始含水率越大,达到相同高度所用的时间越短;建立了均质土壤毛管水上升高度与上渗时间之间的幂函数关系;土壤初始含水率越小,土壤水分达到平衡时所需的地下水补给量越大,且达到稳定所需的时间越长;揭示了地下水补给量与上渗时间之间的幂函数关系,毛管水上升高度与地下水补给量之间呈明显的线性函数关系。(2)研究了肥液连续入渗和波涌灌间歇入渗能力、湿润锋运移、土壤含水率分布、土壤NO3--N运移特性及地下水NO3--N浓度的分布特性。与连续入渗相比,肥液间歇入渗可以降低土壤的入渗能力,并且减渗效果主要体现在入渗的第二周期;肥液间歇入渗湿润锋运移较连续入渗速度慢,并随着周期数的增加而减小;提出了由连续入渗湿润锋运移资料计算间歇入渗湿润锋运移距离的模型;肥液间歇入渗土壤含水率较连续入渗的分布均匀;间歇入渗较连续入渗土壤NO3--N锋面运移速度慢,更有利于将NO3--N保持在浅层土壤中;在有地下水影响的条件下,连续入渗和间歇入渗在不同时间土壤NO3--N浓度与土壤含水率关系均近似于“倒L”型曲线,由高含水率段和过度段组成。与连续入渗相比,间歇入渗土壤NO3--N浓度与土壤含水率关系曲线更陡;连续入渗时,进入地下水中的硝态氮较多。(3)研究了波涌灌溉间歇入渗技术要素对肥液间歇入渗能力、湿润锋运移和土壤含水率分布、土壤NO3--N运移及其对地下水NO3--N分布的影响,分别建立了不同影响因素的肥液间歇入渗量和湿润锋运移模型。循环率为1/3时,间歇入渗减渗作用最大,有利于将NO3--N保持在浅层土壤中,进入地下水中的硝态氮最少,对地下水的污染最小;周期数为3时,间歇入渗减渗率最大,土壤硝态氮浓度锋迁移距离最小,间歇入渗进入地下水中的硝态氮最少;灌水定额越大,湿润锋运移深度越大,土壤硝态氮迁移的距离越大,随入渗水分进入地下水中的硝态氮越多。不同影响因素的肥液间歇入渗地下水中硝态氮浓度增加量与地下水深度之间呈幂数函数关系。(4)研究了不同浓度肥液间歇入渗情况下水肥耦合特性及地下水中NO3--N运移特性。入渗能力随肥液浓度的增大而增大;肥液浓度越大,间歇入渗NO3--N浓度锋运移距离越大,土壤剖面NO3--N浓度峰值越大;不同浓度肥液在间歇入渗结束时,土壤硝态氮浓度和土壤含水率的关系曲线近似一个横放的“V”字型,在地表以下0~72cm范围内,土壤硝态氮浓度和土壤含水率均比较大,且从上到下硝态氮浓度随含水率的减小而减小,肥液浓度越大,土壤含水率对土壤硝态氮浓度的影响越大,在72cm~150cm范围内,土壤硝态氮浓度接近初始状态,几乎不受土壤含水率的影响;随再分布时间的延长,不同浓度肥液间歇入渗土壤含水率和NO3--N浓度关系曲线更光滑,分布越均匀,在地表以下0~76cm范围内,土壤NO3--N浓度随土壤含水率的增加而减小,在地表以下76cm~150cm范围内,土壤硝态氮浓度较入渗结束时有所增加,肥液浓度越大,土壤含水率对土壤硝态氮浓度的影响越大;随水分入渗进入地下水的NO3--N主要集中分布在浅层地下水中,肥液浓度越大,进入地下水的NO3--N越多,对地下水的污染越严重,对于不同浓度肥液的间歇入渗,在入渗结束时进入地下水中的硝态氮最多,随再分布时间的延长,进入地下水中的硝态氮逐步减少。不同浓度肥液对应的地下水中NO3--N浓度增量与地下水深度呈指数函数降低关系。(5)研究了施肥方式对间歇入渗土壤水分、氮素运移特性及地下水NO3--N的影响。对于不同施肥方式的间歇入渗,表施肥的土壤入渗能力较灌施和深施的大;在相同入渗时间,湿润深度大小顺序为表施>深施>灌施>不施肥;建立了不同施肥方式的土壤间歇入渗量模型;再分布1天后,相同湿润深度处,土壤含水率大小顺序分别为表施>灌施>深施;施肥方式对间歇入渗NO3--N运移和分布影响很大,相对而言,灌施间歇入渗土壤湿润范围内NO3--N分布相对较均匀,而表施与深施在某一深度土层内NO3--N分布较集中,而且随时间不断向深层土壤迁移;表施情况下土壤中的NO3--N随水分迁移的速度最快,相对表施与深施而言,灌施间歇入渗NO3--N更有利于保持在浅层土壤中,能够有效地降低水分和NO3--N深层渗漏损失;不同施肥方式的间歇入渗地下水硝态氮浓度随地下水深度的增加而增加,地下水硝态氮浓度随入渗时间的延长而增大;地下水硝态氮浓度的增加比率(不同入渗时间内地下水硝态氮浓度增量的绝对值占总入渗时间内地下水硝态氮浓度增加总量的百分比)随入渗时间的延长而减小,入渗结束时地下水硝态氮浓度的增加比率最大,再分布5天的增加比率最小;建立了不同施肥方式条件下地下水中硝态氮浓度的增量与地下水深度之间的指数函数模型;灌施的地下水硝态氮增量较表施和深施的小,灌施肥有利于提高氮肥利用效率,减轻氮肥对地下水的污染。
尹娟,费良军,程东娟[10](2007)在《循环率对波涌灌间歇入渗特性和地下水水质影响的研究》文中认为通过肥液(KNO3溶液)室内入渗试验,模拟研究了地下水位为150 cm条件下,循环率对肥液间歇入渗土壤和地下水中NO3--N运移特性的影响。结果表明,相同净入渗时间和周期条件下,在一定范围内循环率越小,间歇时间越长,土壤水分再分布越充分,间歇入渗减渗作用越强;与循环率为1/2相比,循环率为1/3的平均入渗率减小不显着,当循环率减小至1/4时,减渗程度明显增大;随循环率的减小累计入渗量减小;循环率取值为1/3时,随水分迁移进入地下水的硝态氮量最小。
二、波涌灌间歇入渗减渗效果及影响因素研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、波涌灌间歇入渗减渗效果及影响因素研究(论文提纲范文)
(1)膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 膜孔灌理论与技术研究 |
1.2.2 膜孔灌施肥农田土壤氮肥运移转化特性研究 |
1.2.3 层状土入渗特性与机理研究 |
1.2.4 γ-聚谷氨酸在农业上的应用研究 |
1.2.5 冬小麦全覆膜种植技术研究 |
1.2.6 土壤水氮运移及氮素转化模型数值模拟研究 |
1.3 研究存在问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 室内试验材料与装置 |
2.1.1 供试土壤及浑水泥沙 |
2.1.2 供试肥料及土壤保水剂 |
2.1.3 试验装置 |
2.2 室内入渗试验观测内容及方法 |
2.3 作物种植试验材料与装置 |
2.3.1 试验地概况 |
2.3.2 试验装置及方案 |
2.4 室外试验观测内容及方法 |
2.4.1 冬小麦土壤水氮运移及氮素转化试验 |
2.4.2 添加γ-聚谷氨酸越冬菠菜试验 |
2.5 HYDRUS模型简介 |
2.6 数据处理与分析 |
3 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化特性 |
3.1 层状土膜孔灌肥液自由入渗特性 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 夹砂层位置对累积入渗量的影响 |
3.1.3 夹砂层位置对湿润锋运移的影响 |
3.1.4 夹砂层位置对湿润体水分分布特征的影响 |
3.1.5 夹砂层位置对尿素态氮运移转化特性的影响 |
3.1.6 夹砂层位置对铵态氮运移转化特性的影响 |
3.1.7 夹砂层位置对硝态氮运移转化特性的影响 |
3.2 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化数值模拟模型建立 |
3.2.1 水流运动控制方程 |
3.2.2 土壤水力特征参数确定 |
3.2.3 土壤无机氮素运移转化模型 |
3.2.4 土壤氮素运移转化参数确定 |
3.2.5 初始条件及边界条件 |
3.2.6 误差分析 |
3.3 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化数值模拟结果分析 |
3.3.1 累积入渗量的数值模拟与验证 |
3.3.2 湿润体内含水量的数值模拟与验证 |
3.3.3 氮素含量的数值模拟与验证 |
3.4 本章小结 |
4 施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性研究 |
4.1 施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数、入渗特性以及持水能力的影响 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数的影响 |
4.1.3 施加γ-聚谷氨酸对土壤持水能力的影响 |
4.2 表施γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性研究 |
4.2.1 试验方法与观测项目 |
4.2.2 模型建立 |
4.2.3 表施γ-聚谷氨酸对单位膜孔累积入渗量的影响 |
4.2.4 表施γ-聚谷氨酸对土壤湿润体的影响 |
4.2.5 表施γ-聚谷氨酸对膜孔入渗土壤含水量分布的影响 |
4.2.6 表施γ-聚谷氨酸的膜孔灌自由入渗数值模拟 |
4.3 混施γ-聚谷氨酸浑水膜孔灌自由入渗特性研究 |
4.3.1 试验方案 |
4.3.2 单位膜孔面积累积入渗量变化规律研究 |
4.3.3 单位膜孔面积侧渗量和垂直一维入渗量之间的关系 |
4.3.4 湿润锋运移特性研究 |
4.4 混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直和膜孔灌自由入渗落淤层形成特性 |
4.4.1 混施γ-PGA浑水一维垂直入渗落淤层厚度变化规律 |
4.4.2 混施γ-PGA浑水膜孔灌自由入渗落淤层厚度变化规律 |
4.4.3 混施γ-PGA浑水一维垂直入渗和膜孔灌自由入渗落淤层厚度变化的规律 |
4.5 本章小结 |
5 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长和土壤结构的影响特征 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料和方法 |
5.1.2 数据处理 |
5.2 施加γ-聚谷氨酸对土壤团聚体结构的影响 |
5.2.1 γ-聚谷氨酸施量对土壤水稳性团聚体结构的影响 |
5.2.2 γ-聚谷氨酸施量对土壤团聚体机械稳定性的影响 |
5.3 γ-聚谷氨酸施量对土壤含水率和温度变化的影响 |
5.3.1 γ-聚谷氨酸施量对菠菜生育期土壤含水率和温度变化的影响 |
5.3.2 γ-聚谷氨酸施量对菠菜各生育期土壤温度的影响 |
5.4 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长的影响 |
5.4.1 施加γ-聚谷氨酸对菠菜出苗率的影响 |
5.4.2 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生理生长指标的影响 |
5.4.3 施加γ-聚谷氨酸对菠菜产量和植株含水量的影响 |
5.5 施加γ-聚谷氨酸对菠菜氮素吸收利用效率和土壤养分平衡的影响 |
5.5.1 菠菜各器官氮素含量和土壤氮素平衡 |
5.5.2 菠菜土壤磷平衡 |
5.5.3 菠菜土壤钾平衡 |
5.6 本章小结 |
6 膜孔灌冬小麦土壤水氮运移及转化数值模拟 |
6.1 HYDRUS-1D模型介绍与计算方法 |
6.1.1 考虑冬小麦生长的HYDRUS-1D土壤水氮模型构建 |
6.1.2 计算方法 |
6.2 膜孔灌冬小麦土壤水分运动数值模拟 |
6.2.1 HYDRUS-1D模型土壤基本物理参数确定与验证 |
6.2.2 土壤含水率分布规律 |
6.2.3 冬小麦根系吸水速率模拟值与植株实际蒸腾速率 |
6.3 膜孔灌冬小麦土壤氮素运移转化数值模拟 |
6.3.1 膜孔灌HYDRUS-1D模型氮素运移转化参数确定与验证 |
6.3.2 冬小麦土壤氮素分布特性 |
6.3.3 水氮耦合对土壤氮素平衡的影响 |
6.3.4 水氮耦合对冬小麦氮素利用的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
一、攻读博士学位期间发表论文 |
二、参加的科研项目 |
(2)浑水畦灌与膜孔灌的减渗机理及其影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 地面灌溉田面致密层研究进展 |
1.2.2 浑水灌溉理论与技术研究进展 |
1.2.3 层状土入渗机制研究进展 |
1.2.4 膜孔灌理论与技术研究进展 |
1.2.5 肥料类型对浑水黏滞性的影响 |
1.3 存在问题 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 试验方法与参数测定 |
2.1 试验土壤与方法 |
2.1.1 试验土壤 |
2.1.2 试验浑水泥沙 |
2.1.3 试验设备 |
2.1.4 试验主要观测内容 |
2.2 测定及计算项目 |
2.2.1 土壤水分特征曲线测定 |
2.2.2 土壤当量孔径 |
2.2.3 土壤孔隙分类 |
2.2.4 土壤水分饱和扩散率 |
2.2.5 土壤颗粒组成分形特征 |
2.3 数据处理与分析 |
3 浑水一维垂直入渗特性及影响因素研究 |
3.1 试验方案 |
3.1.1 入渗特性试验方案 |
3.1.2 单因素分析试验方案 |
3.1.3 多因素分析试验方案 |
3.2 浑水一维垂直入渗特性研究 |
3.2.1 入渗量变化规律 |
3.2.2 湿润锋运移变化规律 |
3.3 浑水含沙率对一维垂直入渗特性的影响 |
3.3.1 浑水含沙率对一维垂直入渗能力的影响 |
3.3.2 浑水含沙率对一维垂直入渗湿润锋运移的影响 |
3.4 浑水泥沙颗粒级配组成对一维垂直入渗特性的影响 |
3.4.1 浑水泥沙颗粒级配组成对一维垂直入渗能力的影响 |
3.4.2 浑水泥沙颗粒级配组成对一维垂直入渗湿润锋运移的影响 |
3.5 土壤初始含水率对浑水一维垂直入渗特性的影响 |
3.5.1 土壤初始含水率对浑水一维垂直入渗能力的影响 |
3.5.2 土壤初始含水率对浑水一维垂直入渗湿润锋运移的影响 |
3.6 土壤容重对浑水一维垂直入渗特性的影响 |
3.6.1 土壤容重对浑水一维垂直入渗能力的影响 |
3.6.2 土壤容重对浑水一维垂直入渗湿润锋运移的影响 |
3.7 多因素影响的浑水一维垂直入渗特性研究 |
3.7.1 浑水一维垂直入渗累积入渗量动态变化特性 |
3.7.2 浑水一维垂直入渗率动态变化特征 |
3.7.3 浑水一维垂直入渗湿润锋动态变化特征 |
3.8 本章小结 |
4 浑水一维垂直入渗致密层形成特性及影响因素研究 |
4.1 浑水一维垂直入渗致密层形成特性 |
4.1.1 浑水一维入渗落淤层厚度变化规律 |
4.1.2 浑水一维入渗致密层颗粒组成变化规律 |
4.1.3 浑水一维入渗滞留层土壤颗粒的分形特征 |
4.1.4 浑水一维入渗滞留层土壤容重变化规律 |
4.2 浑水含沙率对一维垂直入渗致密层形成特性的影响 |
4.2.1 浑水含沙率对一维垂直入渗落淤层厚度的影响 |
4.2.2 浑水含沙率对一维垂直入渗致密层颗粒级配组成的影响 |
4.2.3 浑水含沙率对滞留层土壤颗粒分形维数的影响 |
4.2.4 浑水含沙率对一维垂直入渗滞留层土壤容重的影响 |
4.3 浑水泥沙颗粒级配组成对致密层形成特性的影响 |
4.3.1 浑水泥沙颗粒级配组成对落淤层厚度的影响 |
4.3.2 浑水泥沙颗粒级配组成对致密层颗粒组成的影响 |
4.3.3 浑水泥沙颗粒级配组成对滞留层土壤颗粒分形维数的影响 |
4.3.4 浑水泥沙颗粒级配组成对滞留层土壤容重的影响 |
4.4 土壤初始含水率对浑水一维垂直入渗致密层形成特性的影响 |
4.4.1 土壤初始含水率对浑水一维垂直入渗落淤层厚度的影响 |
4.4.2 土壤初始含水率对浑水一维垂直入渗致密层颗粒组成的影响 |
4.4.3 土壤初始含水率对滞留层土壤颗粒分形维数的影响 |
4.4.4 土壤初始含水率对滞留层土壤容重的影响 |
4.5 土壤容重对浑水一维垂直入渗致密层形成特性的影响 |
4.5.1 土壤容重对浑水一维垂直入渗落淤层厚度的影响 |
4.5.2 土壤容重对浑水一维垂直入渗致密层颗粒组成的影响 |
4.5.3 土壤容重对滞留层土壤颗粒分形维数的影响 |
4.6 多因素影响的浑水一维垂直入渗落淤层厚度动态变化 |
4.7 本章小结 |
5 浑水膜孔灌入渗特性与致密层形成特性 |
5.1 试验方案 |
5.2 浑水膜孔灌入渗特性及数学模型 |
5.2.1 单位膜孔面积累积入渗量变化特性 |
5.2.2 单位膜孔面积侧渗量和垂直入渗量变化规律 |
5.2.3 湿润锋运移变化规律 |
5.2.4 湿润体内含水率分布特性 |
5.2.5 浑水膜孔灌入渗量数学模型 |
5.2.6 作物需水量模型 |
5.3 浑水膜孔灌入渗致密层形成特性 |
5.3.1 落淤层厚度变化规律 |
5.3.2 致密层颗粒组成变化规律 |
5.3.3 滞留层土壤颗粒的分形特征 |
5.3.4 滞留层的滞留量变化特性 |
5.3.5 滞留层土壤容重变化规律 |
5.4 本章小结 |
6 肥料类型对浑水膜孔灌自由入渗特性及致密层形成特性的影响 |
6.1 试验方案 |
6.2 尿素对浑水膜孔灌自由入渗特性及致密层形成特性的影响 |
6.2.1 尿素对浑水膜孔灌土壤入渗能力的影响 |
6.2.2 尿素对浑水膜孔灌湿润锋运移的影响 |
6.2.3 尿素对浑水膜孔灌落淤层厚度的影响 |
6.2.4 尿素对浑水膜孔灌致密层颗粒组成的影响 |
6.3 硫酸钾对浑水膜孔灌自由入渗特性及致密层形成特性的影响 |
6.3.1 硫酸钾对浑水膜孔灌土壤入渗能力的影响 |
6.3.2 硫酸钾对浑水膜孔灌湿润锋运移的影响 |
6.3.3 硫酸钾对浑水膜孔灌落淤层厚度的影响 |
6.3.4 硫酸钾对浑水膜孔灌致密层颗粒组成的影响 |
6.4 水溶复合肥对浑水膜孔灌自由入渗特性及致密层形成特性的影响 |
6.4.1 水溶复合肥对浑水膜孔灌土壤入渗能力的影响 |
6.4.2 水溶复合肥对浑水膜孔灌湿润锋运移的影响 |
6.4.3 水溶复合肥对浑水膜孔灌落淤层厚度的影响 |
6.4.4 水溶复合肥对浑水膜孔灌致密层颗粒组成的影响 |
6.5 本章小结 |
7 浑水特性对膜孔灌土壤结构及土壤持水性能的影响 |
7.1 试验方法与方案 |
7.2 浑水特性对膜孔灌土壤结构的影响 |
7.2.1 浑水特性对膜孔灌落淤层的影响 |
7.2.2 浑水特性对膜孔灌滞留层土壤颗粒组成的影响 |
7.3 浑水特性对土壤水分特征曲线的影响 |
7.4 浑水特性对土壤物理特性的影响 |
7.5 浑水特性对土壤孔隙分布的影响 |
7.6 浑水特性对土壤水动力参数的影响 |
7.7 浑水特性对土壤颗粒分形维数的影响 |
7.8 浑水特性对土壤水分有效性的影响 |
7.9 本章小结 |
8 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
一、攻读博士学位期间发表论文 |
二、参加的科研项目 |
(3)波涌畦灌层状土间歇入渗模型及地下水影响的肥液间歇入渗氮素运移特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 波涌灌溉研究进展 |
1.2.1 波涌灌特点 |
1.2.2 波涌灌国内外研究进展 |
1.2.3 波涌灌间歇入渗模型研究现状 |
1.3 土壤水氮运移研究进展 |
1.3.1 土壤水氮运移试验研究进展 |
1.3.2 土壤水氮运移模型研究进展 |
1.4 波涌灌土壤氮素迁移转化特性 |
1.5 研究内容和技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 试验装置、方法与土壤参数测定 |
2.1 室内试验装置及材料 |
2.1.1 试验土柱 |
2.1.2 试验材料 |
2.2 室内试验方法 |
2.2.1 室内试验观测内容 |
2.2.2 观测方法 |
2.3 土壤基本参数测定 |
2.3.1 土壤水分运动参数 |
2.3.2 土壤溶质运移参数 |
3 土壤上升毛管水运动特性及影响因素研究 |
3.1 均质土上升毛管水运动特性 |
3.1.1 试验装置与方法 |
3.1.2 基于Philip模型的上升毛管水模型建立 |
3.1.3 上升毛管水模型参数求解方法 |
3.1.4 模型参数的确定 |
3.2 层状土上升毛管水运动特性及影响因素研究 |
3.2.1 层状土上升毛管水运动特性 |
3.2.2 含砂层层位对层状土上升毛管水运动特性的影响 |
3.2.3 含砂层厚度对层状土上升毛管水运动特性的影响 |
3.2.4 含砂层层位和厚度对层状土上升毛管水运动特性的影响 |
3.2.5 地下水补给量等值线随时间的变化特性 |
3.2.6 毛管水上升高度等值线随时间的变化特性 |
3.2.7 层状土上升毛管水运动的多因素影响分析 |
3.2.8 结果与分析 |
3.3 本章小结 |
4 波涌畦灌土壤间歇入渗模型研究 |
4.1 湿润锋面水吸力与土壤含水率增量的关系 |
4.2 基于Green-Ampt和Philip的入渗模型 |
4.2.1 土壤连续入渗模型 |
4.2.2 连续入渗模型求解 |
4.2.3 土壤间歇入渗模型 |
4.2.4 间歇入渗模型求解 |
4.3 模型验证 |
4.3.1 试验方法和材料 |
4.3.2 模型验证结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 地下水影响的层状土壤波涌畦灌间歇入渗模型 |
5.1 地下水浅埋层状土入渗模型 |
5.1.1 湿润锋面水吸力与湿润深度的关系 |
5.1.2 层状土连续入渗模型 |
5.1.3 层状土间歇入渗模型 |
5.2 模型验证 |
5.2.1 土壤基本参数 |
5.2.2 层状土对间歇入渗量的影响 |
5.2.3 层状土对间歇入渗土壤含水率分布的影响 |
5.2.4 土壤水分运动参数确定 |
5.2.5 模型应用 |
5.3 本章小结 |
6 肥液浓度对浅埋地下水间歇入渗土壤水分运动特性影响 |
6.1 肥液浓度对间歇供水入渗阶段土壤水分运动特性的影响 |
6.1.1 肥液浓度对间歇入渗能力的影响 |
6.1.2 肥液浓度对间歇入渗土壤含水率分布的影响 |
6.2 肥液浓度对土壤水分特征曲线的影响 |
6.2.1 土壤水分运动基本方程 |
6.2.2 初始条件与边界条件 |
6.2.3 土壤水力参数方程 |
6.2.4 模型验证 |
6.2.5 土壤水分特征曲线参数确定 |
6.2.6 基于van-Genuchten土壤水分特征曲线的分形模型 |
6.3 肥液浓度对间歇供水土壤水分再分布的影响 |
6.3.1 间歇入渗对土壤含水率再分布的影响 |
6.3.2 肥液浓度对土壤含水率再分布的影响 |
6.3.3 肥液浓度对地下水补给特性的影响 |
6.4 本章小结 |
7 肥液浓度对浅埋地下水间歇入渗土壤氮素运移特性影响 |
7.1 肥液浓度对间歇入渗土壤氮素运移研究 |
7.1.1 间歇入渗对入渗时土壤铵态氮和硝态氮的影响 |
7.1.2 肥液浓度对入渗时土壤铵态氮和硝态氮的影响 |
7.1.3 间歇入渗对入渗时土壤铵态氮和硝态氮与土壤含水率关系的影响 |
7.1.4 间歇入渗对再分布土壤铵态氮和硝态氮的影响 |
7.1.5 肥液浓度对再分布土壤铵态氮和硝态氮的影响 |
7.1.6 间歇入渗对再分布土壤铵态氮和硝态氮与土壤含水率关系的影响 |
7.1.7 肥液浓度对再分布土壤铵态氮和硝态氮与土壤含水率关系的影响 |
7.2 肥液浓度对再分布土壤铵态氮和硝态氮的模拟研究 |
7.2.1 模型建立 |
7.2.2 模型参数确定 |
7.2.3 模型验证 |
7.2.4 模型预测 |
7.3 本章小结 |
8 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)基于Green-Ampt和Philip模型的波涌灌间歇入渗模型研究(论文提纲范文)
引言 |
1 基本理论 |
1.1 Philip模型 |
1.2 Green-Ampt模型 |
1.3 基于Green-Ampt和Philip模型的间歇入渗参数模型的建立与参数求解 |
1.3.1 模型建立 |
1.3.2 参数求解 |
2 模型验证 |
2.1 实验方法和材料 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 间歇入渗周期入渗过程中湿润区内含水率增量随时间的变化特性 |
2.2.2 模型参数Ks与hf求解 |
2.2.3 基于Green-Ampt和Philip适用于间歇入渗数学模型验证 |
2.2.3. 1 累积入渗量计算值与实测值对比 |
2.2.3. 2 湿润锋运移距离计算值与实测值对比 |
3 结论 |
(5)波涌灌对沙土水分垂直入渗影响的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
前言 |
1 波涌灌综述 |
1.1 我国农业水资源利用概况 |
1.2 波涌灌概念 |
1.3 波涌灌的国内外研究进展 |
1.3.1 国外 |
1.3.2 国内 |
1.4 波涌灌入渗减渗机理 |
1.5 波涌灌类型 |
2 试验内容 |
2.1 研究意义和目标 |
2.1.1 研究意义 |
2.1.2 研究目标 |
2.2 主要研究内容 |
2.3 拟解决的关键问题 |
2.4 采用的主要研究手段 |
2.5 基本假设 |
2.6 试验方案的确定 |
2.6.1 试验设计 |
2.6.2 试验装置和材料 |
2.6.3 试验操作 |
2.6.4 试验测定项目 |
3 试验结果与分析 |
3.1 不同灌溉条件对土壤温度的影响 |
3.2 不同灌溉条件下湿润锋的变化情况 |
3.3 不同灌溉条件下土壤水入渗的变化情况 |
3.4 最优灌水方式的确定 |
3.4.1 最优周期数的确定 |
3.4.2 最优循环率的确定 |
4 结论 |
5 展望 |
参考文献 |
英文摘要 |
附录 |
致谢 |
(6)浑水灌溉入渗特性研究进展与展望(论文提纲范文)
1 浑水灌溉理论与技术研究 |
2 浑水入渗机制研究进展 |
2. 1 浑水连续入渗机制研究进展 |
2. 2 浑水间歇入渗机制研究进展 |
3 浑水入渗模型研究进展 |
3. 1 浑水连续入渗模型研究进展 |
3. 2浑水间歇入渗模型研究进展 |
4 结论与建议 |
(7)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(论文提纲范文)
0引言 |
1 试验及数值模拟 |
1.1 室内试验 |
1.1.1 试验材料及装置 |
1.1.2 试验方案 |
1.2 数值模拟 |
1.2.1 水分运动基本方程 |
1.2.2 初始及边界条件方程 |
1.2.3 土壤水力参数方程 |
1.2.4 模拟方法 |
1.2.5 模型参数赋值 |
2 结果与分析 |
2.1 饱和导水率估算模型推导 |
2.2 饱和导水率实测值与计算值比较 |
2.3 土壤水分运动模拟值与实测值比较 |
3 结论与讨论 |
(8)层状土壤波涌灌间歇入渗氮素运移及对地下水环境影响试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 波涌灌溉研究现状 |
1.2.1 波涌灌溉简介 |
1.2.2 波涌灌理论与技术发展概况 |
1.2.3 波涌灌间歇入渗数学模型研究现状 |
1.3 土壤氮素运移转化研究现状 |
1.3.1 灌溉施肥条件下土壤氮素运移研究现状 |
1.3.2 水肥管理对地下水环境的影响 |
1.3.3 土壤溶质运移数学模型研究现状 |
1.4 层状土壤水分入渗的GREEN-AMPT模型研究进展 |
1.5 研究内容和技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 试验装置、方法 |
2.1 试验装置 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试验观测内容 |
2.3.2 试验观测方法 |
3 层状土壤毛管水上升特性试验研究 |
3.1 试验方法 |
3.2 层状土壤毛管水上升特性 |
3.2.1 层状土壤毛管水上升高度随时间的变化特性 |
3.2.2 层状土壤地下水补给量及补给速率变化特性 |
3.2.3 层状土壤毛管水上升高度与地下水补给量的关系 |
3.3 本章小结 |
4 波涌灌技术要素对层状土壤间歇入渗氮素运移特性和地下水硝态氮浓度的影响 |
4.1 循环率对层状土壤间歇入渗水分、氮素运移特性的影响 |
4.1.1 循环率对层状土壤间歇入渗水分运移特性的影响 |
4.1.2 循环率对层状土壤间歇入渗土壤氮素运移特性的影响 |
4.1.3 循环率对层状土壤间歇入渗地下水中NO_3~--N分布的影响 |
4.2 周期数对层状土壤间歇入渗水分、氮素运移特性的影响 |
4.2.1 周期数对层状土壤肥液间歇入渗减渗特性的影响 |
4.2.2 周期数对层状土壤肥液间歇入渗土壤水分、氮素运移特性影响 |
4.2.3 周期数对地下水中NO_3~--N运移分布的影响 |
4.3 灌水定额对层状土壤间歇入渗水分、氮素运移特性的影响 |
4.3.1 灌水定额对层状土壤肥液间歇入渗水分运移特性的影响 |
4.3.2 灌水定额对层状土壤肥液间歇入渗氮素运移特性的影响 |
4.3.3 灌水定额对层状土壤肥液间歇入渗地下水硝态氮浓度的影响 |
4.4 本章小结 |
5 肥液浓度对层状土壤间歇入渗氮素运移特性和地下水硝态氮浓度的影响 |
5.1 肥液浓度对层状土壤间歇入渗含水量分布的影响 |
5.2 肥液浓度对层状土壤间歇入渗氮素运移特性的影响 |
5.3 肥液浓度对层状土壤间歇入渗地下水硝态氮浓度的影响 |
5.3.1 不同肥液浓度间歇入渗地下水硝态氮浓度的变化特性 |
5.3.2 不同肥液浓度间歇入渗地下水硝态氮运移规律的影响 |
5.4 本章小结 |
6 沙层埋深对层状土壤间歇入渗氮素运移特性和地下水硝态氮浓度的影响 |
6.1 沙层埋深对层状土壤间歇入渗土壤水分运移特性的影响 |
6.2 沙层埋深对层状土壤间歇入渗土壤硝态氮运移特性的影响 |
6.3 沙层埋深对层状土壤间歇入渗地下水硝态氮浓度的影响 |
6.3.1 不同沙层埋深的层状土间歇入渗地下水中硝态氮浓度的变化规律 |
6.3.2 不同沙层埋深对层状土间歇入渗地下水中硝态氮运移规律的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)波涌灌间歇入渗氮素运移及对地下水NO3--N分布特性影响试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 波涌灌溉研究现状 |
1.2.1 波涌灌溉简介 |
1.2.2 波涌灌理论与技术发展概况 |
1.2.3 波涌灌溉间歇入渗模型的研究现状 |
1.3 土壤氮素运移转化研究现状 |
1.3.1 灌溉施肥条件下土壤氮素运移研究现状 |
1.3.2 水肥管理对地下水环境的影响 |
1.3.3 地下水位管理对氮素运移的影响 |
1.3.4 土壤溶质运移数学模型研究现状 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 试验装置、方法与参数测定 |
2.1 试验装置 |
2.1.1 试验土柱 |
2.1.2 供水装置 |
2.1.3 排水汇流管 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试验观测内容 |
2.3.2 试验观测方法 |
2.4 土壤参数测定 |
2.4.1 土壤水分特征曲线的测定 |
2.4.2 饱和导水率的测定 |
2.4.3 非饱和土壤水扩散率的测定 |
2.4.4 水动力弥散系数的测定 |
3 均质土壤毛管水上升特性试验研究 |
3.1 试验装置与方法 |
3.2 土的毛细性成因、机制和机理的分析 |
3.3 毛管水上升运移特性 |
3.3.1 均质土壤毛管水上升高度随时间的变化特性 |
3.3.2 均质土壤地下水补给量随时间的变化特性 |
3.3.3 均质土壤毛管水上升高度与地下水毛管补给量的关系 |
3.4 本章小结 |
4 地下水位稳定时的肥液间歇入渗土壤水氮运移特性 |
4.1 肥液间歇入渗土壤水分运移特性 |
4.1.1 土壤肥液间歇入渗能力与计算模型 |
a.肥液间歇入渗入渗率变化特性 |
b.肥液间歇入渗减渗机理 |
c.肥液间歇入渗量计算模型 |
4.1.2 肥液间歇入渗湿润锋运移特性和数学模型 |
4.1.3 肥液间歇入渗土壤含水率分布特性 |
4.2 肥液间歇入渗土壤氮素运移特性 |
4.2.1 肥液间歇入渗土壤NO_3~--N运移特性 |
4.2.2 肥液间歇入渗土壤NO_3~--N浓度与土壤含水率的关系 |
4.3 地下水中NO3--N浓度变化特性 |
4.3.1 连续入渗地下水中NO_3~--N浓度变化特性 |
4.3.2 间歇入渗地下水中NO_3~--N浓度变化特性 |
4.4 本章小结 |
5 波涌灌技术要素对间歇入渗氮素运移特性和地下水NO_3~--N浓度的影响 |
5.1 循环率对肥液间歇入渗水分、氮运移特性的影响 |
5.1.1 循环率对肥液间歇入渗水分运移特性的影响 |
5.1.2 循环率对肥液间歇入渗土壤氮素运移特性的影响 |
5.1.3 循环率对肥液间歇入渗地下水中NO_3~--N分布的影响 |
5.2 周期数对肥液间歇入渗水氮运移特性的影响 |
5.2.1 周期数对肥液间歇入渗减渗性的影响 |
5.2.2 周期数对肥液间歇入渗土壤NO_3~--N运移的影响 |
5.2.3 周期数对地下水中NO_3~--N运移分布的影响 |
5.3 灌水定额对肥液间歇入渗水氮运移特性及地下水NO_3~--N浓度的影响 |
5.3.1 灌水定额对肥液间歇入渗水分运移特性的影响 |
5.3.2 灌水定额对肥液间歇入渗氮素运移特性的影响 |
5.3.3 灌水定额对肥液间歇入渗地下水NO_3~--N浓度的影响 |
5.4 本章小结 |
6 肥液浓度对间歇入渗水氮运移特性及地下水NO_3~--N浓度的影响 |
6.1 肥液浓度对间歇入渗土壤水分运移特性的影响 |
6.1.1 不同浓度的肥液间歇入渗量与入渗率变化特性 |
6.1.2 肥液浓度对间歇入渗土壤含水量分布的影响 |
6.2 肥液浓度对间歇入渗土壤氮素运移特性的影响 |
6.2.1 肥液浓度对间歇入渗土壤NO_3~--N运移特性的影响 |
6.2.2 不同浓度的肥液间歇入渗土壤NO_3~--N浓度与含水率的关系 |
6.3 肥液浓度对间歇入渗地下水NO_3~--N浓度的影响 |
6.3.1 不同浓度肥液的间歇入渗地下水中硝态氮浓度的变化特性 |
6.3.2 肥液浓度对地下水中硝态氮运移规律的影响 |
6.3.3 不同浓度肥液条件下地下水中硝态氮运移的数学模型 |
6.3.4 不同浓度肥液条件下,饱和-非饱和土壤硝态氮变化特性 |
6.4 本章小结 |
7 不同施肥方式的间歇入渗土壤和地下水中硝态氮运移特性 |
7.1 试验方案 |
7.2 施肥方式对间歇入渗土壤水分运移特性的影响 |
7.2.1 不同施肥方式的土壤间歇入渗能力 |
7.2.2 施肥方式对间歇入渗土壤含水率分布的影响 |
7.3 施肥方式对间歇入渗土壤NO_3~--N运移特性的影响 |
7.4 施肥方式对间歇入渗地下水NO_3~--N浓度的影响 |
7.4.1 不同施肥方式条件下地下水中硝态氮浓度随深度变化特性 |
7.4.2 施肥方式对地下水中硝态氮运移规律的影响 |
7.4.3 不同施肥方式的地下水中硝态氮运移的数学模型 |
7.4.4 不同施肥方式的饱和-非饱和土壤中硝态氮变化规律 |
7.5 本章小结 |
8 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)循环率对波涌灌间歇入渗特性和地下水水质影响的研究(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 循环率对间歇入渗土壤水分运移规律的影响 |
2.2 循环率对间歇入渗土壤NO3--N运移规律的影响 |
2.3 循环率对地下水中NO3--N分布规律的影响 |
3 结 论 |
四、波涌灌间歇入渗减渗效果及影响因素研究(论文参考文献)
- [1]膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究[D]. 陈琳. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]浑水畦灌与膜孔灌的减渗机理及其影响因素研究[D]. 钟韵. 西安理工大学, 2020(01)
- [3]波涌畦灌层状土间歇入渗模型及地下水影响的肥液间歇入渗氮素运移特性[D]. 傅渝亮. 西安理工大学, 2018(10)
- [4]基于Green-Ampt和Philip模型的波涌灌间歇入渗模型研究[J]. 傅渝亮,费良军,聂卫波,陈琳,吴军虎. 农业机械学报, 2016(09)
- [5]波涌灌对沙土水分垂直入渗影响的试验研究[D]. 赵鹏飞. 山西农业大学, 2016(04)
- [6]浑水灌溉入渗特性研究进展与展望[J]. 王锦辉,费良军,聂卫波. 干旱地区农业研究, 2016(02)
- [7]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)
- [8]层状土壤波涌灌间歇入渗氮素运移及对地下水环境影响试验研究[D]. 王丁. 西安理工大学, 2009(S1)
- [9]波涌灌间歇入渗氮素运移及对地下水NO3--N分布特性影响试验研究[D]. 尹娟. 西安理工大学, 2008(12)
- [10]循环率对波涌灌间歇入渗特性和地下水水质影响的研究[J]. 尹娟,费良军,程东娟. 干旱地区农业研究, 2007(04)