因精準滴灌農(nóng)田土壤水分運動、再分布和時空穩(wěn)定性有別于傳統(tǒng)地面灌溉農(nóng)田,造成排水過程和排水量也不相同,為了準確模擬精準滴灌農(nóng)田排水過程,在監(jiān)測土壤墑情指導(dǎo)滴灌灌溉條件下,根據(jù)農(nóng)田土壤水分的分布特征,利用有限差分法建立基于Richards方程的精準滴灌農(nóng)田排水過程系統(tǒng)模型,并通過滴灌農(nóng)田排水過程田間觀測,對系統(tǒng)模型進行識別驗證。結(jié)果表明:在灌溉周期內(nèi),農(nóng)田各點潛水水位隨時間逐漸趨于穩(wěn)定,潛水水位模擬值與實測值的絕對誤差在-13～21 mm范圍內(nèi),潛水水位模擬值與實測值吻合效果較好;在降雨后農(nóng)田排水過程的模擬中,NO101、NO501和NO505觀測孔潛水水位模擬值與實測值的絕對誤差分別為-27～47 mm、-27～-76 mm和-27～-79 mm,潛水水位模擬值與實測值在時間和空間上變化趨勢一致,兩者差異較小,吻合較好;系統(tǒng)模型能較為真實地反映精準滴灌農(nóng)田的排水過程,可為大面積應(yīng)用滴灌技術(shù)的現(xiàn)代灌區(qū)排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和改造以及灌排信息化管理提供參考依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1程序設(shè)計流程圖

方程，最后進行求解。具體計算流程見圖1。圖1程序設(shè)計流程圖首先輸入節(jié)點、步長、定解條件和參數(shù)等信息，形成飽和帶和非飽和帶水流矩陣方程。假設(shè)淺層地下水初始水頭為h1，確定非飽和帶垂向上的節(jié)點數(shù)，利用非飽和帶求解矩陣求得非飽和帶土壤含水率分布，再利用飽和－非飽和統(tǒng)一矩陣方程求得當前時....

圖2所選地塊及滴灌帶布置示意圖(單位:m)

2與h1收斂，說明h2為當前時刻水頭值;若h2與h1不收斂，則將h2重新賦值給h1，重復(fù)上一步驟，不斷迭代，直到h2與h1收斂為止，然后進行下一時刻的運算，直到運行結(jié)束。3模型驗證3．1實測數(shù)據(jù)獲取在天津靜海建立了精準滴灌農(nóng)田排水過程淺層地下水位的田間觀測系統(tǒng)。所選區(qū)域為45m×....

圖3所選地塊地下水位觀測孔布置示意圖(單位:m)

/(cm－3·min－1)μ黏壤土0．0580．6360．00891．5770．00470．042注:θr為土壤殘余含水率;θs為土壤飽和含水率;α為土壤進氣值的倒數(shù);n為形狀系數(shù);Ks為土壤飽和導(dǎo)水率;μ為土壤比儲水系數(shù)。3．1．2觀測孔布置在精準滴灌灌溉條件下，灌溉水分在整個....

圖4冠層上20cm蒸發(fā)皿蒸發(fā)量隨時間的變化

取日尺度上的作物實際蒸散發(fā)量。Liu等［21］通過在華北地區(qū)對冬小麥蒸散發(fā)量的研究發(fā)現(xiàn)作物冠層頂部蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量與作物實際蒸散發(fā)量有良好的經(jīng)驗關(guān)系，兩者的回歸系數(shù)趨近于1，根據(jù)冠層頂部蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量能夠較為準確地估算冬小麥的日蒸散發(fā)量。在已有的實驗條件下，本文采用該方法對作物實際....

本文編號：4006388