針對干旱區(qū)棗樹地面灌溉的高耗水和滴灌節(jié)水優(yōu)勢不明顯的現(xiàn)狀，提出了根部加壓注水灌溉,該灌溉技術(shù)是一種將水、肥直接注施到棗樹根部的全新灌溉技術(shù)。根灌技術(shù)比滴灌要節(jié)水30%以上。本文通過采用CFD數(shù)值模擬計算和大田試驗的方法，探討注水管水力特性及對根區(qū)土壤水分擴散、棗樹根系生長特性、土壤特性、紅棗生理特性的影響。揭示加壓注水灌溉在棗樹根區(qū)的作用機理，為提高干旱區(qū)水資源利用率及加壓注水灌溉設(shè)備的優(yōu)化升級和在果樹灌溉中的推廣應(yīng)用提供科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 1、CFD數(shù)值模擬能夠較好的反映管道內(nèi)部的水流形態(tài)及孔口流速和壓強值的變化特征；當注水管的進口流速為0.82m/s，進口壓力為6m時，其水力性能較為優(yōu)良，能在果樹根區(qū)獲得較好的注水效果；孔口間距為120mm可作為根區(qū)加壓灌水器的優(yōu)選參數(shù)之一。 2、加壓注水灌溉過程中，對濕潤區(qū)空間分布形式及引起土壤沖刷最主要的影響因素是注水壓力，其次是注水量，濕潤區(qū)分布形式基本不受注水管埋深的影響；且當注水壓力為6m、注水量為50L/株時，濕潤區(qū)分布最有利于棗樹主吸水根系對水分的吸收利用。且在注水管孔口以下10cm左右處為沖刷效果最為明顯，為避免水流對根系和土壤的沖刷破壞作用，在預埋注水管時應(yīng)結(jié)合作物根系分布狀況選擇合適的預埋位置與深度。 3、通過棗樹光合生理指標推算得出的水分利用效率表明：注水壓力對各處理水分利用效率影響最大，注水量和注水管埋深影響次之。且5m注水壓力條件下，能獲得棗樹最優(yōu)的水分利用效率。綜合以上對壓力的試驗，在后期推廣試驗當中，可選取5-6m注水壓力，能獲得較優(yōu)的注水效果。 4、加壓注水灌溉條件下，棗樹根系質(zhì)量密度、根長密度在垂直方向上出現(xiàn)先增后減現(xiàn)象，空間各方向分別具有較好的二次項、三次項函數(shù)關(guān)系；
【學位單位】：塔里木大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：S274;S665.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 概述
    1.1 論文研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 注水器水力特性試驗
        1.3.2 注灌對棗樹根區(qū)土壤物理特性的影響研究
        1.3.3 注灌對棗樹生理特性的影響研究
第2章 注水器水力特性試驗
    2.1 材料與方法
        2.1.1 室內(nèi)實測試驗
        2.1.2 注水管物理模型
        2.1.3 CFD 建模
            2.1.3.1 網(wǎng)格劃分
            2.1.3.2 邊界條件
        2.1.4 控制方程
        2.1.5 湍流模型
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 不同進口流速對孔口水力特性的影響
        2.2.2 不同進口壓力對孔口水力特性的影響
        2.2.3 不同管徑及孔口間距對加壓注水器流速分布的影響
        2.2.4 不同管徑及孔口間距對加壓注水器壓強分布的影響
    2.3 討論
第3章 加壓注水灌溉對棗樹根區(qū)土壤物理特性的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗區(qū)概況
        3.1.2 種植情況及處理劃分
        3.1.3 測試方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 不同壓力、注水量及埋深對土壤濕潤區(qū)含水率分布特征的影響
        3.2.2 不同壓力、注水量及埋深對土壤孔隙率特征的影響
        3.2.3 不同壓力、注水量及埋深對土壤水勢特征的影響
        3.2.4 加壓注水灌溉條件下水勢與含水率相關(guān)性特征
    3.3 討論
第4章 加壓注水灌溉對棗樹生理特性的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗區(qū)概況
        4.1.2 種植灌溉情況及試驗處理劃分
        4.1.3 測試方法
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 凈光合速率、氣孔導度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率坐果期日變化特征
        4.2.2 凈光合速率、氣孔導度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率各生育期變化特征
        4.2.3 棗樹根系質(zhì)量密度空間分布特征
        4.2.4 棗樹根系根長密度空間分布特征
    4.3 討論
參考文獻
致謝
作者簡歷

【參考文獻】

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本文編號：2847992