植物混摻條件下二維土壤水分運移試驗及模擬研究
發(fā)布時間:2021-08-24 05:11
近年來我國環(huán)境問題頻發(fā),水資源短缺、沙漠化嚴(yán)重、土地大范圍鹽漬化、農(nóng)作物減收減產(chǎn),這些都成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。尋求合理有效的方法改變土質(zhì)、優(yōu)化水資源利用成為全球研究的熱點。土壤水分運移也成為服務(wù)于一系列土壤環(huán)境問題的重要學(xué)科。本文分析借鑒了國內(nèi)外的研究成果,對作物留茬和秸稈還田等改善土質(zhì)的方法進(jìn)行研究,探索解決問題的新方法。本文主要以改善土壤結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)田灌溉效率為目的,采用室內(nèi)二維土槽試驗與HYDRUS軟件模擬相結(jié)合的方法,對植物混摻條件下的土壤水分運移情況進(jìn)行了分析。獲得如下主要結(jié)論:1、土壤水分在二維土槽試驗中的運動規(guī)律表現(xiàn)為:累積入滲量隨著時間的推移逐漸增加,但是增加速度逐漸減緩,最終趨于穩(wěn)定;二維入滲的濕潤鋒為一近似橢球形的曲線,垂直方向的濕潤鋒推移距離大于水平方向,但是差別不大;入滲結(jié)束后對土壤含水量進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)含水量等值曲線與濕潤鋒推移曲線相類似,且離灌水溝距離越遠(yuǎn),含水量越小。2、在土壤中添加不同種類和比例的混摻物能夠改變土壤性質(zhì),從而對土壤水分運移規(guī)律產(chǎn)生影響。影響的結(jié)果根據(jù)混摻方式不同而存在差異。3、由于混摻種類的不同,對土壤水分運移規(guī)律的影響表現(xiàn)為:玉...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤水分運移規(guī)律的研究
1.2.2 土壤水分運移模型的研究
1.3 數(shù)值模擬在滲流問題中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 存在問題
1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 研究內(nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
第二章 試驗設(shè)計及方法
2.1 試驗材料
2.1.1 試驗土壤
2.1.2 試驗裝置
2.2 試驗設(shè)計
2.3 測定項目及方法
2.3.1 土壤水分特征曲線的測定
2.3.2 二維入滲試驗
第三章 植物混摻對土壤水分特征曲線的影響
3.1 土壤水分特征曲線
3.1.1 土壤水分特征曲線參數(shù)確定
3.2 不同處理下土壤水分特征曲線的變化
3.2.1 混摻種類與土壤水分特征曲線的關(guān)系
3.2.2 混摻比例與土壤水分特征曲線的關(guān)系
3.3 小結(jié)
第四章 植物混摻對土壤水分入滲特性的影響
4.1 二維入滲條件下累積入滲量變化規(guī)律
4.1.1 累積入滲量變化的基本規(guī)律
4.1.2 不同處理對累積入滲量的影響
4.2 二維入滲速率的變化規(guī)律
4.2.1 入滲速率變化的基本規(guī)律
4.2.2 不同處理對水分入滲速率的影響
4.3 二維入滲條件下濕潤鋒變化規(guī)律
4.3.1 濕潤鋒變化的基本規(guī)律分析
4.3.2 不同處理對濕潤鋒移動的影響
4.4 二維入滲條件下含水率變化規(guī)律
4.4.1 含水率變化的基本規(guī)律
4.4.2 不同處理對含水量變化規(guī)律影響
4.5 小結(jié)
第五章 土壤水分運移HYDRUS 2D數(shù)值模擬
5.1 HYDRUS模型簡介
5.1.1 HYDRUS模塊簡介
5.1.2 HYDRUS模型原理
5.2 HYDRUS模擬模型的選取
5.3 HYDRUS模型建立
5.3.1 確定模擬時段
5.3.2 輸出時間
5.3.3 水流區(qū)域繪制及網(wǎng)格劃分
5.3.4 初始條件設(shè)定
5.3.5 邊界條件設(shè)定
5.3.6 觀測點的設(shè)置
5.4 參數(shù)確定于結(jié)果分析
5.4.1 參數(shù)確定
5.4.2 模擬結(jié)果檢測
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 主要結(jié)論
6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ModFlow在超深基坑降水模擬中的應(yīng)用[J]. 趙慎中,宋珪. 山西建筑. 2011(30)
[2]Philip公式在三維入滲及參數(shù)測算中的應(yīng)用[J]. 任尚崗,張振華,楊潤亞,潘英華,譚國強(qiáng),李陸生,朱敏. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2011(05)
[3]滴灌土壤水分運動研究進(jìn)展[J]. 馮江,李道西,陳思翌. 節(jié)水灌溉. 2011(09)
[4]蓄水坑灌單坑土壤水分運動模型的有限體積法求解[J]. 李京玲,孫西歡,馬娟娟,李建文,張文杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(05)
[5]民勤咸水灌溉及SWAP模型模擬研究[J]. 黃翠華,王濤,薛嫻,尤全剛,彭飛. 中國沙漠. 2011(02)
[6]用水平土柱估算土壤入滲性能和水分布簡化模型方法[J]. 毛麗麗,雷廷武. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(01)
[7]基于Hydrus 3D的陜西鹵泊灘水鹽運移建模方法研究[J]. 馬增輝,韓霽昌,解建倉,張揚,孫劍虹. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(01)
[8]多點源滴灌條件下土壤水分運動的數(shù)值模擬[J]. 張林,吳普特,范興科. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(09)
[9]涌泉根灌在黃土坡地的水分運移規(guī)律試驗[J]. 汪有科,黎朋紅,馬理輝,趙穎娜,黎朋軍. 排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2010(05)
[10]綠洲農(nóng)田表層摻砂、覆砂對土壤水分入滲的影響[J]. 宋日權(quán),褚貴新,張瑞喜. 石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
碩士論文
[1]秸稈混摻對甘肅景泰砂壤土水鹽運移規(guī)律的影響[D]. 萬吉祥.蘭州理工大學(xué) 2013
本文編號:3359348
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤水分運移規(guī)律的研究
1.2.2 土壤水分運移模型的研究
1.3 數(shù)值模擬在滲流問題中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 存在問題
1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 研究內(nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
第二章 試驗設(shè)計及方法
2.1 試驗材料
2.1.1 試驗土壤
2.1.2 試驗裝置
2.2 試驗設(shè)計
2.3 測定項目及方法
2.3.1 土壤水分特征曲線的測定
2.3.2 二維入滲試驗
第三章 植物混摻對土壤水分特征曲線的影響
3.1 土壤水分特征曲線
3.1.1 土壤水分特征曲線參數(shù)確定
3.2 不同處理下土壤水分特征曲線的變化
3.2.1 混摻種類與土壤水分特征曲線的關(guān)系
3.2.2 混摻比例與土壤水分特征曲線的關(guān)系
3.3 小結(jié)
第四章 植物混摻對土壤水分入滲特性的影響
4.1 二維入滲條件下累積入滲量變化規(guī)律
4.1.1 累積入滲量變化的基本規(guī)律
4.1.2 不同處理對累積入滲量的影響
4.2 二維入滲速率的變化規(guī)律
4.2.1 入滲速率變化的基本規(guī)律
4.2.2 不同處理對水分入滲速率的影響
4.3 二維入滲條件下濕潤鋒變化規(guī)律
4.3.1 濕潤鋒變化的基本規(guī)律分析
4.3.2 不同處理對濕潤鋒移動的影響
4.4 二維入滲條件下含水率變化規(guī)律
4.4.1 含水率變化的基本規(guī)律
4.4.2 不同處理對含水量變化規(guī)律影響
4.5 小結(jié)
第五章 土壤水分運移HYDRUS 2D數(shù)值模擬
5.1 HYDRUS模型簡介
5.1.1 HYDRUS模塊簡介
5.1.2 HYDRUS模型原理
5.2 HYDRUS模擬模型的選取
5.3 HYDRUS模型建立
5.3.1 確定模擬時段
5.3.2 輸出時間
5.3.3 水流區(qū)域繪制及網(wǎng)格劃分
5.3.4 初始條件設(shè)定
5.3.5 邊界條件設(shè)定
5.3.6 觀測點的設(shè)置
5.4 參數(shù)確定于結(jié)果分析
5.4.1 參數(shù)確定
5.4.2 模擬結(jié)果檢測
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 主要結(jié)論
6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ModFlow在超深基坑降水模擬中的應(yīng)用[J]. 趙慎中,宋珪. 山西建筑. 2011(30)
[2]Philip公式在三維入滲及參數(shù)測算中的應(yīng)用[J]. 任尚崗,張振華,楊潤亞,潘英華,譚國強(qiáng),李陸生,朱敏. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2011(05)
[3]滴灌土壤水分運動研究進(jìn)展[J]. 馮江,李道西,陳思翌. 節(jié)水灌溉. 2011(09)
[4]蓄水坑灌單坑土壤水分運動模型的有限體積法求解[J]. 李京玲,孫西歡,馬娟娟,李建文,張文杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(05)
[5]民勤咸水灌溉及SWAP模型模擬研究[J]. 黃翠華,王濤,薛嫻,尤全剛,彭飛. 中國沙漠. 2011(02)
[6]用水平土柱估算土壤入滲性能和水分布簡化模型方法[J]. 毛麗麗,雷廷武. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(01)
[7]基于Hydrus 3D的陜西鹵泊灘水鹽運移建模方法研究[J]. 馬增輝,韓霽昌,解建倉,張揚,孫劍虹. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(01)
[8]多點源滴灌條件下土壤水分運動的數(shù)值模擬[J]. 張林,吳普特,范興科. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(09)
[9]涌泉根灌在黃土坡地的水分運移規(guī)律試驗[J]. 汪有科,黎朋紅,馬理輝,趙穎娜,黎朋軍. 排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2010(05)
[10]綠洲農(nóng)田表層摻砂、覆砂對土壤水分入滲的影響[J]. 宋日權(quán),褚貴新,張瑞喜. 石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
碩士論文
[1]秸稈混摻對甘肅景泰砂壤土水鹽運移規(guī)律的影響[D]. 萬吉祥.蘭州理工大學(xué) 2013
本文編號:3359348
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