不同農(nóng)田下墊面處理?xiàng)l件下降雨入滲特征研究
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【摘要】:在半干旱地區(qū)由于降雨不足,水資源短缺,需要充分利用雨水資源,膜下滴灌技術(shù)提高了半干旱區(qū)的灌溉水利用效率,但減少灌溉需水量的同時(shí),覆膜及起壟改變了農(nóng)田水環(huán)境的入滲-蒸發(fā)界面,影響蒸發(fā)、入滲、土壤水運(yùn)移過(guò)程,因此從農(nóng)田水循環(huán)角度出發(fā),在降雨稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈的氣候背景下,分析節(jié)水灌溉技術(shù)中不同農(nóng)田下墊面處理(覆膜和起壟)對(duì)降雨產(chǎn)流、入滲過(guò)程的影響效應(yīng),揭示覆膜和起壟對(duì)降雨入滲特征的影響,對(duì)降水資源高效利用、實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)人工降雨模擬結(jié)合正交試驗(yàn),對(duì)不同農(nóng)田下墊面處理的降雨入滲特征進(jìn)行了研究,運(yùn)用了正交試驗(yàn)極差方法分析降雨入滲量及產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)間,分析在降雨過(guò)程中的淺層土的含水率的變化情況,同時(shí)對(duì)不同農(nóng)田下墊面處理?xiàng)l件下的土壤濕潤(rùn)峰變化、土壤垂向含水率變化及降雨后土壤水分入滲過(guò)程進(jìn)行分析,主要研究成果如下:(1)降雨強(qiáng)度是影響降雨入滲量和產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)間的最主要的因素,降雨強(qiáng)度越大,降雨量越大,入滲量也隨之增加,徑流開(kāi)始時(shí)間越短;漫灌地面處理?xiàng)l件下的土壤入滲量最大,產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)間最晚,溝灌均次之,膜下滴灌土壤入滲量最少,開(kāi)始產(chǎn)流時(shí)間最早;隨著土壤初始含水率的增加,入滲量逐漸減小,產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)間越早;(2)降雨強(qiáng)度對(duì)淺層土壤含水率的變化速率影響最大,土壤初始含水率次之,農(nóng)田下墊面處理?xiàng)l件最;同一下墊面處理下,降雨強(qiáng)度越大,土壤含水率的變化值越大;不同下墊面處理下,膜下滴灌處理的膜外入滲最快;在同一降雨強(qiáng)度下,隨著土壤初始含水率的增加,土壤水的入滲越慢;(3)濕潤(rùn)鋒運(yùn)移受降雨強(qiáng)度的影響最大,降雨強(qiáng)度越大,其濕潤(rùn)鋒的運(yùn)移速度越快;在土壤淺層,漫灌下墊面處理的運(yùn)移速率要大于溝灌大于膜下滴灌,隨著深度的增加漫灌和膜下滴灌的運(yùn)移速率越來(lái)越接近;在土壤淺層,膜下滴灌下墊面處理的膜邊的運(yùn)移速率大于壟溝處的運(yùn)移速率要大于膜中處的運(yùn)移速率,在土壤深層,壟溝處運(yùn)移速率要大于膜邊大于膜中處;(4)試驗(yàn)對(duì)比分析,降雨強(qiáng)度越大,土壤含水率的空間變化越大,在降雨后,降雨強(qiáng)度越小,含水率的變化越緩慢;降雨時(shí)間長(zhǎng)的情況下,更有利于土壤水的持續(xù)下滲;土壤淺層含水率較不均勻,隨著時(shí)間的推移,不均勻程度逐漸減;(5)在降雨后,溝灌和膜下滴灌下墊面處理的3個(gè)不同位置的土壤含水率變化趨勢(shì)基本一致,但膜下滴灌壟溝變化的最快;降雨結(jié)束后,土壤水分的入滲受土壤基質(zhì)勢(shì)和重力勢(shì)的共同影響。
【關(guān)鍵詞】:降雨模擬 正交試驗(yàn) 農(nóng)田下墊面處理 降雨強(qiáng)度 降雨入滲特征
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S152.7
【目錄】:
- 摘要8-9
- Abstract9-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 研究背景、目的及意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-16
- 1.2.1 土壤水分入滲規(guī)律研究12-13
- 1.2.2 降雨入滲特征研究13-14
- 1.2.3 下墊面對(duì)降雨入滲過(guò)程的影響研究14-15
- 1.2.4 降雨特性及初始土壤含水率對(duì)降雨入滲的影響研究15-16
- 1.3 研究的主要內(nèi)容、技術(shù)路線16-18
- 1.3.1 主要內(nèi)容16-17
- 1.3.2 技術(shù)路線17-18
- 第二章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)18-24
- 2.1 試驗(yàn)區(qū)概況18-19
- 2.1.1 自然地理概況18
- 2.1.2 試驗(yàn)區(qū)土壤性質(zhì)18-19
- 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-20
- 2.3 試驗(yàn)方法20-21
- 2.4 試驗(yàn)儀器21
- 2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集21-23
- 2.5.1 土壤含水率采集21-22
- 2.5.2 降雨徑流采集22-23
- 2.6 數(shù)據(jù)分析23-24
- 第三章 試驗(yàn)結(jié)果分析24-58
- 3.1 正交試驗(yàn)各因素綜合影響分析24-28
- 3.1.1 降雨入滲水量分析24-27
- 3.1.2 產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)間的分析27-28
- 3.2 降雨過(guò)程中淺層土壤含水率的變化28-35
- 3.2.1 土壤含水率變化速率分析28-31
- 3.2.2 降雨強(qiáng)度對(duì)降雨入滲性能的影響31-32
- 3.2.3 土壤初始含水率對(duì)降雨入滲性能影響32-33
- 3.2.4 不同農(nóng)田下墊面處理的比較33-35
- 3.3 濕潤(rùn)鋒的變化35-42
- 3.3.1 不同農(nóng)田下墊面處理的濕潤(rùn)峰的變化35-37
- 3.3.2 覆膜起壟下墊面處理不同位置處的濕潤(rùn)峰的變化37-40
- 3.3.3 起壟下墊面處理不同位置處的濕潤(rùn)峰的變化40-42
- 3.4 垂向含水率變化特征42-47
- 3.4.1 平整裸地下墊面處理的垂向含水率變化42-44
- 3.4.2 起壟下墊面處理的垂向含水率變化44-45
- 3.4.3 覆膜起壟下墊面處理的垂向含水率變化45-47
- 3.5 降雨后土壤水分入滲過(guò)程47-58
- 3.5.1 降雨后不同時(shí)刻土壤水的入滲變化47-50
- 3.5.2 降雨結(jié)束初期土壤水分的入滲50-57
- 3.5.3 降雨結(jié)束后期土壤水分的入滲57-58
- 第四章 結(jié)論與建議58-60
- 4.1 結(jié)論58-59
- 4.2 建議59-60
- 參考文獻(xiàn)60-65
- 致謝65-66
- 攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表文章66
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