【摘要】：沼液中含有水溶性和多種營養(yǎng)成分,是有效肥料之一,在合理方式下施用可以明顯改良土壤的理化性質(zhì),提高土壤的保水保肥能力,能夠有效解決水資源短缺的突出問題。本文針對(duì)穴灌的灌溉方式,結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)、理論研究及數(shù)值模擬研究水-沼液混合液單向交匯入滲特征、影響因素、減滲特性,主要結(jié)論為:(1)交匯入滲與自由入滲的單位面積累積入滲量均隨著時(shí)間的增加而增大,水沼液混合液雙穴孔灌單向交匯入滲與自由入滲的單位面積累積入滲量均小于同條件下清水雙穴孔灌單向交匯入滲與自由入滲的單位面積累積入滲量;不同容重條件下:入滲模型中系數(shù)K_(1.35)K_(1.40),指數(shù)α_(1.35)α_(1.40),不同穴孔直徑條件下:入滲模型中系數(shù)K_(3cm)K_(5cm)K_(7cm),指數(shù)α_(3cm)α_(5cm)α_(7cm),不同沼液配比條件下:入滲模型中系數(shù)K_(1 4:)K_(1:6)K_(1:8),指數(shù)α_(1:4)α_(1:6)α_(1 8:);相同時(shí)間節(jié)點(diǎn)處:單位面積累積入滲量I_(1.35)I_(1.40),I_(3cm)I_(5cm)I_(7cm),I_(1:4)I_(1:6)I_(1 8:)。(2)交匯發(fā)生后,在相同時(shí)間段內(nèi),交匯入滲的單位面積累積入滲量的增加量小于同條件下自由入滲的單位面積累積入滲量的增加量,交匯入滲有減滲的作用;建立減滲量模型,運(yùn)用回歸分析法對(duì)減滲模型各系數(shù)進(jìn)行方差分析,建立了減滲量與穴孔直徑D、沼液配比C的關(guān)系。(3)水平濕潤鋒交匯前運(yùn)移距離、垂直濕潤鋒運(yùn)移距離均隨著時(shí)間的增加而增加,與時(shí)間的關(guān)系符合冪函數(shù)關(guān)系;交匯發(fā)生前,交匯入滲與自由入滲濕潤體形狀一致,可用橢圓方程描述;濕潤鋒運(yùn)移速率:V_(水平)V_(垂直),在相同的時(shí)間段內(nèi)濕潤鋒運(yùn)移距離:S_(清水)S_(混合液),交匯后,水平方向12.5cm處垂直濕潤鋒運(yùn)移距離,S_(交匯入滲)S_(自由入滲);水沼液混合液穴孔單向交匯入滲在相同時(shí)段內(nèi)的不同容重條件下濕潤鋒運(yùn)移距離:S_(1.35)S_(1.4 0),垂直濕潤鋒運(yùn)移的冪函數(shù)模型中系數(shù)增大,指數(shù)減小,水平濕潤鋒運(yùn)移冪函數(shù)模型中系數(shù)、指數(shù)均減小,相同時(shí)段內(nèi)不同穴孔直徑水沼液混合液穴孔交匯入滲濕潤鋒運(yùn)移距離:S_(3cm)S_(5cm)S_(7cm),垂直濕潤鋒運(yùn)移冪函數(shù)模型中系數(shù)、指數(shù)均增大,水平濕潤鋒運(yùn)移冪函數(shù)模型中系數(shù)增大,指數(shù)減小,相同時(shí)段內(nèi)不同沼液配比水沼液混合液穴孔單向交匯入滲濕潤鋒運(yùn)移距離:S_(1 4:)S_(1:6)S_(1 8:),垂直濕潤鋒運(yùn)移冪函數(shù)模型中系數(shù)、指數(shù)均減小,水平濕潤鋒運(yùn)移冪函數(shù)模型中系數(shù)減小,指數(shù)增大。(4)入滲結(jié)束后的土壤含水率值隨著位置遠(yuǎn)離穴孔而變小,與穴孔中心頂點(diǎn)的關(guān)系符合模型:θ=Mr~N+θ_0;交匯入滲的交匯區(qū)域土壤含水率大于自由入滲同位置處的土壤含水率,清水交匯入滲的土壤含水率整體高于沼液入滲;當(dāng)容重變大,濕潤體整體的土壤含水率都減小,隨穴孔直徑增大而減小,隨混合液中沼液占比增大而降低。(5)沼液交匯入滲的土壤全氮含量最高值出現(xiàn)在穴孔附近,全氮含量隨著位置遠(yuǎn)離穴孔而降低,在未交匯區(qū)域變化顯著,在交匯區(qū)域變化速率變慢,并且有小幅度提升;清水處理的入滲后土壤全氮含量最大值出現(xiàn)在濕潤鋒附近,其他位置的全氮含量低于土壤本底值;土壤容重增大,在穴孔附近及交匯區(qū)域上部區(qū)域的全氮含量增大,在濕潤鋒附近的全氮含量減小,穴孔直徑增大,穴孔附近及交匯區(qū)域上部區(qū)域的全氮含量降低,在濕潤鋒附近的全氮含量升高,混合液中沼液占比增大,整體全氮含量增大。(6)在沼液交匯入滲的各影響因素中,沼液配比影響程度最大。(7)采用COMSOL Multiphysics建立穴孔入滲模型并對(duì)室內(nèi)試驗(yàn)條件下的穴孔交匯入滲試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。模擬了雙穴孔條件下10cm穴孔深度情況的水、沼液交匯入滲試驗(yàn),對(duì)濕潤鋒運(yùn)移距離于濕潤體內(nèi)土壤含水率的實(shí)測值與模擬值進(jìn)行比對(duì),垂直濕潤鋒絕對(duì)誤差平均值為3.46%,水平濕潤鋒絕對(duì)誤差平均值為3.94%,土壤含水率絕對(duì)誤差平均值為4.87%,吻合程度較好,模型精確度較高,說明所建立的模型合理,利用COMSOL Multiphysics可以準(zhǔn)確描述水—沼液一體穴孔交匯入滲過程中的水分運(yùn)動(dòng)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2.1 試驗(yàn)裝置及示意圖2—鐵架臺(tái)；3—進(jìn)水管；4—排氣管；5—穴孔；6—土和試驗(yàn)組數(shù)設(shè)置壤容重、沼液配比和穴孔直徑為影響因子。2 個(gè)土 個(gè)沼液配比（沼液：水體積比）：1:4、1:6、1:8孔直徑：3cm、5cm、7cm，以及相同處理設(shè)置的單心間距為 25cm，每組試驗(yàn)設(shè)置一次重復(fù)，，共計(jì)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S275

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄭健;張恩繼;王燕;王笑宇;;水-沼液一體入滲特征分析[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2018年01期

2 陸文聰;劉聰;;化肥污染對(duì)糧食作物生產(chǎn)的環(huán)境懲罰效應(yīng)[J];中國環(huán)境科學(xué);2017年05期

3 祁毓婷;鄭德聰;王t

本文編號(hào)：2661342