【摘要】：地下微孔陶瓷灌溉是將微孔陶瓷灌水器埋于地下一定深度,在工作水頭較低的情況下,將灌溉水緩慢輸送到作物根區(qū)土壤中的一種節(jié)能環(huán)保型地下灌溉方式。為了給微孔陶瓷灌水器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和田間應(yīng)用技術(shù)參數(shù)確定提供一定的科學(xué)依據(jù),本文以微孔陶瓷灌水器為研究對(duì)象,采用室內(nèi)模擬田間的試驗(yàn)方法進(jìn)行無(wú)壓灌溉,研究了土壤初始含水率、灌水器埋深和大氣蒸發(fā)力對(duì)地下微孔陶瓷灌溉入滲特性的影響。主要獲得如下結(jié)論:(1)相同入滲時(shí)間內(nèi),累計(jì)入滲量隨土壤初始含水率的增加而減小,累計(jì)入滲量的增大幅度隨入滲時(shí)間的增加而趨于穩(wěn)定,土壤初始含水率越大,其累計(jì)入滲量趨于穩(wěn)定所需時(shí)間越短;濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離隨土壤初始含水率增加而增加,濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離隨入滲時(shí)間的變化符合冪函數(shù)關(guān)系;微孔陶瓷灌溉濕潤(rùn)體內(nèi)土壤含水率隨入滲時(shí)間的增大而迅速增大,最后趨于穩(wěn)定,初始含水率越低,土壤含水率穩(wěn)定值越大,且用時(shí)越短;構(gòu)建了不同初始含水率條件下地下微孔陶瓷灌溉累計(jì)入滲量預(yù)測(cè)模型和濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離隨土壤初始含水率和時(shí)間變化的方程。(2)不同埋深條件下,灌水器流量均隨入滲時(shí)間的增加而逐漸減小,最后幾乎趨近于0;埋深越大,初始流量越大,導(dǎo)致其初始流量不同的根本原因是灌水器上方土壤基質(zhì)吸力區(qū)域大小不同。如:埋深為5 cm、10 cm、20 cm和30 cm的初始流量分別為0.66 L/h、1.01 L/h、1.22 L/h和1.32 L/h,由此可知,影響初始流量不同的土壤基質(zhì)吸力區(qū)域是以灌水器為中心,最大半徑為20 cm的球體。不同埋深條件下,濕潤(rùn)鋒水平運(yùn)移距離隨入滲時(shí)間變化規(guī)律相似,濕潤(rùn)鋒水平運(yùn)移距離和豎直運(yùn)移距離隨時(shí)間的變化均符合冪函數(shù)關(guān)系。濕潤(rùn)體內(nèi)的平均含水率均隨入滲時(shí)間的增大而逐漸增大,最后趨于穩(wěn)定,且灌水器埋深越大,濕潤(rùn)體內(nèi)平均含水率越高。累計(jì)入滲量隨時(shí)間的變化均符合Kostiakov入滲模型,基于此,構(gòu)建了以灌水器埋深和入滲時(shí)間為自變量,累計(jì)入滲量為因變量的半經(jīng)驗(yàn)入滲模型。(3)對(duì)于埋深為5 cm和10 cm,大氣蒸發(fā)力越大,灌水器流量越大,土壤蒸發(fā)強(qiáng)度也越大;而對(duì)于埋深為20 cm和30 cm,大氣蒸發(fā)力越大,其流量和土壤蒸發(fā)強(qiáng)度變化均不大,且隨時(shí)間變化的2條曲線基本重合。由此進(jìn)一步驗(yàn)證,影響灌水器出流的土壤基質(zhì)吸力區(qū)域是以灌水器為中心,最大半徑為20 cm的球體。在田間實(shí)際應(yīng)用中,若將微孔陶瓷灌水器埋深設(shè)置在20 cm以上,可以減少土壤蒸發(fā)強(qiáng)度,有效避免田間蒸發(fā)帶來(lái)無(wú)效水分損失,從而提高灌溉水利用率。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S275

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本文編號(hào)：2713102