土壤初始含水率對膜孔灌濕潤體特征的影響
發(fā)布時間：2021-10-30 07:55
為了研究膜孔灌中土壤初始含水率對濕潤體特征及累積入滲量的影響,首先通過室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證HYDRUS模擬西安粉壤土膜孔灌濕潤體形狀以及含水率分布的可靠性,然后基于HYDRUS模型模擬在不同初始含水率條件下膜孔灌濕潤體的變化過程。結(jié)果表明:基于HYDRUS模型模擬的累積入滲量和濕潤鋒運(yùn)移距離與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果的R2均接近1,標(biāo)準(zhǔn)偏差絕對值均小于10%,擬合良好,表明HYDRUS模型模擬入滲過程的可靠性。膜孔灌濕潤鋒形狀可采用橢圓方程表示。當(dāng)初始含水率較�。ú淮笥�0.1 cm3/cm3）時,濕潤體半徑的含水率分布可采用橢圓方程表示;從膜孔中心到濕潤鋒表面,隨著初始含水率的增大,濕潤體內(nèi)的含水率梯度減小,濕潤體半徑的含水率分布曲線由橢圓曲線逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠骄徢��；跐駶欝w含水率分布規(guī)律建立了考慮初始含水率的累積入滲量模型,累積入滲量與濕潤體半徑的三次方呈正比,濕潤體半徑可表示為濕潤鋒水平運(yùn)移距離和垂向運(yùn)移距離的幾何平均值;對于不同的膜孔半徑（1～5cm）,模型計算累積入滲量與HYDRUS模擬值的R2為0.99,標(biāo)準(zhǔn)偏...
【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(14)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
膜孔灌試驗(yàn)裝置圖
膜孔灌在直角坐標(biāo)系中是三維入滲過程，但由于膜孔灌的入滲過程可看作是柱對稱問題，因此在柱坐標(biāo)系下可將膜孔灌簡化為二維入滲問題處理。根據(jù)膜孔灌的入滲特點(diǎn)建立柱坐標(biāo)系下的膜孔灌概念模型如圖2所示。根據(jù)膜孔灌入滲的特點(diǎn)，建立膜孔灌的數(shù)學(xué)模型：
圖3a為粉壤土試驗(yàn)的累積入滲量模擬值和試驗(yàn)實(shí)測值對比圖，R2=0.99,RMSE和MAE分別為9.46和7.51 cm3，|PBIAS|=0.6%<10%，表明累積入滲量的模擬值與試驗(yàn)觀測值吻合；圖3b為濕潤鋒運(yùn)移距離的模擬值和試驗(yàn)實(shí)測值對比情況，水平方向濕潤鋒運(yùn)移距離的R2=0.99，接近于1,RMSE和MAE分別為0.29和0.16 cm，|PBIAS|=1.0%<10%，垂直方向濕潤鋒運(yùn)移距離的R2=0.99，接近于1,RMSE和MAE分別為0.30和0.18 cm，|PBIAS|=0.8%<10%，表明使用HYDRUS模擬膜孔灌的入滲過程準(zhǔn)確可靠，可用于模擬不同初始含水率條件下的膜孔灌入滲過程。2.2 濕潤鋒形狀
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]渾水含沙率對膜孔灌肥液入滲土壤水氮運(yùn)移特性的影響[J]. 劉利華,費(fèi)良軍,陳琳,郝琨. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020(02)
[2]西北干旱區(qū)內(nèi)陸河流域公眾的水資源感知及節(jié)水意向——以甘肅省河西走廊地區(qū)為例[J]. 王偉軍,趙雪雁,張明軍,李花,蘭海霞,石育中. 中國人口·資源與環(huán)境. 2019(11)
[3]基于Green-Ampt的膜孔灌三維入滲模型建立與驗(yàn)證[J]. 費(fèi)良軍,康守旋,聶衛(wèi)波,鐘韻,姜瑞瑞,陳琳. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(20)
[4]西北內(nèi)陸區(qū)水資源安全保障技術(shù)集成與應(yīng)用[J]. 馮起,龍愛華,王寧練,鐘德鈺,薛聯(lián)青,李福生,席海洋,溫小虎,司建華. 人民黃河. 2019(10)
[5]農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉模式選擇研究進(jìn)展[J]. 張亮,周薇,李道西. 排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2019(05)
[6]膜孔灌溉下土壤入滲特征的多因素分析[J]. 鐘韻,費(fèi)良軍,劉樂,陳琳. 水科學(xué)進(jìn)展. 2018(04)
[7]水平微潤灌濕潤體HYDRUS-2D模擬及其影響因素分析[J]. 范嚴(yán)偉,趙彤,白貴林,劉文光. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(04)
[8]土壤容重對渾水膜孔灌單點(diǎn)源自由入滲特性的影響[J]. 鐘韻,費(fèi)良軍,傅渝亮,金世杰,王錦輝. 水土保持學(xué)報. 2016(02)
[9]泥沙粒度組成對渾水膜孔灌單向交匯入滲特性的影響[J]. 費(fèi)良軍,王錦輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(04)
[10]不同膜孔直徑的渾水膜孔灌自由入滲特性研究[J]. 費(fèi)良軍,王錦輝,金世杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(02)
本文編號：3466369
【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(14)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
膜孔灌試驗(yàn)裝置圖
膜孔灌在直角坐標(biāo)系中是三維入滲過程，但由于膜孔灌的入滲過程可看作是柱對稱問題，因此在柱坐標(biāo)系下可將膜孔灌簡化為二維入滲問題處理。根據(jù)膜孔灌的入滲特點(diǎn)建立柱坐標(biāo)系下的膜孔灌概念模型如圖2所示。根據(jù)膜孔灌入滲的特點(diǎn)，建立膜孔灌的數(shù)學(xué)模型：
圖3a為粉壤土試驗(yàn)的累積入滲量模擬值和試驗(yàn)實(shí)測值對比圖，R2=0.99,RMSE和MAE分別為9.46和7.51 cm3，|PBIAS|=0.6%<10%，表明累積入滲量的模擬值與試驗(yàn)觀測值吻合；圖3b為濕潤鋒運(yùn)移距離的模擬值和試驗(yàn)實(shí)測值對比情況，水平方向濕潤鋒運(yùn)移距離的R2=0.99，接近于1,RMSE和MAE分別為0.29和0.16 cm，|PBIAS|=1.0%<10%，垂直方向濕潤鋒運(yùn)移距離的R2=0.99，接近于1,RMSE和MAE分別為0.30和0.18 cm，|PBIAS|=0.8%<10%，表明使用HYDRUS模擬膜孔灌的入滲過程準(zhǔn)確可靠，可用于模擬不同初始含水率條件下的膜孔灌入滲過程。2.2 濕潤鋒形狀
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]渾水含沙率對膜孔灌肥液入滲土壤水氮運(yùn)移特性的影響[J]. 劉利華,費(fèi)良軍,陳琳,郝琨. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020(02)
[2]西北干旱區(qū)內(nèi)陸河流域公眾的水資源感知及節(jié)水意向——以甘肅省河西走廊地區(qū)為例[J]. 王偉軍,趙雪雁,張明軍,李花,蘭海霞,石育中. 中國人口·資源與環(huán)境. 2019(11)
[3]基于Green-Ampt的膜孔灌三維入滲模型建立與驗(yàn)證[J]. 費(fèi)良軍,康守旋,聶衛(wèi)波,鐘韻,姜瑞瑞,陳琳. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(20)
[4]西北內(nèi)陸區(qū)水資源安全保障技術(shù)集成與應(yīng)用[J]. 馮起,龍愛華,王寧練,鐘德鈺,薛聯(lián)青,李福生,席海洋,溫小虎,司建華. 人民黃河. 2019(10)
[5]農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉模式選擇研究進(jìn)展[J]. 張亮,周薇,李道西. 排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2019(05)
[6]膜孔灌溉下土壤入滲特征的多因素分析[J]. 鐘韻,費(fèi)良軍,劉樂,陳琳. 水科學(xué)進(jìn)展. 2018(04)
[7]水平微潤灌濕潤體HYDRUS-2D模擬及其影響因素分析[J]. 范嚴(yán)偉,趙彤,白貴林,劉文光. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(04)
[8]土壤容重對渾水膜孔灌單點(diǎn)源自由入滲特性的影響[J]. 鐘韻,費(fèi)良軍,傅渝亮,金世杰,王錦輝. 水土保持學(xué)報. 2016(02)
[9]泥沙粒度組成對渾水膜孔灌單向交匯入滲特性的影響[J]. 費(fèi)良軍,王錦輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(04)
[10]不同膜孔直徑的渾水膜孔灌自由入滲特性研究[J]. 費(fèi)良軍,王錦輝,金世杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(02)
本文編號：3466369
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