本文關(guān)鍵詞：黃土土柱降雨特征與土壤水分入滲過(guò)程研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黃土高原地區(qū)地下水資源缺乏,降雨是土壤水的唯一補(bǔ)給來(lái)源。降雨入滲特征決定其有效性,降雨有效性包括作物利用和土壤水分恢復(fù)兩方面。針對(duì)米脂當(dāng)?shù)亟涤晏攸c(diǎn)研究及其有效性還缺乏豐富的報(bào)道,研究當(dāng)?shù)亟涤晏卣髋c其入滲的關(guān)系,對(duì)合理充分利用降雨資源和土壤水分及區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。本文主要通過(guò)對(duì)野外10 m土柱土壤水分的定位觀測(cè)及數(shù)值模擬的方法,分析研究自然降雨下入滲深度規(guī)律,評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)亟涤晏卣鲗?duì)入滲的影響,得到主要結(jié)果如下:(1)自動(dòng)監(jiān)測(cè)顯示,單次降雨量為5.2 mm(小雨)時(shí),11 h后入滲達(dá)到最大深度0.3 m,以下沒(méi)有變化;單次降雨量為15.8 mm(中雨)時(shí),4 d內(nèi)影響深度可達(dá)0.6 m;單次降雨量為33.6 mm(大雨)時(shí),8 d內(nèi)1.2 m處土壤含水量增長(zhǎng)明顯,1.4 m以下沒(méi)有變化。水分循環(huán)主要在0.8 m以內(nèi)的蒸發(fā)帶,該層土壤水分易被蒸發(fā),0.8 m以下隨著深度增加,土體含水率變化逐漸滯后,增幅逐漸減小。土壤水分的垂直輸送具有滯后性,濕潤(rùn)鋒以“波浪”的形式推進(jìn),一次降雨產(chǎn)生一個(gè)濕潤(rùn)鋒,后一濕潤(rùn)鋒推動(dòng)前一濕潤(rùn)鋒不斷下移。(2)植被覆蓋下,棗樹(shù)及早熟禾入滲深度持續(xù)增加,分別達(dá)到了140和120cm,苜蓿在觀測(cè)前期入滲深度增加,后期開(kāi)始減小,刺槐和檸條在降雨量較小的月份入滲深度呈現(xiàn)快速減小的趨勢(shì),觀測(cè)期末入滲深度為0;植被的生長(zhǎng)消耗了大量淺層土壤水分,刺槐進(jìn)一步加劇了土壤的干化。薄膜覆蓋能明顯增加土壤水的入滲,觀測(cè)期補(bǔ)給量達(dá)到了187.5 mm,且補(bǔ)給量表現(xiàn)為:薄膜石子樹(shù)枝裸地。不同覆蓋條件下入滲深度的變化規(guī)律基本一致,均呈現(xiàn)出持續(xù)增加的趨勢(shì),同種降雨強(qiáng)度條件下,不同覆蓋處理最大入滲深度差異較大,至觀測(cè)期末覆膜和石子入滲深度分別達(dá)到了340和260 cm。(3)本文選用HYDRUS-1D模型,采用可積水上邊界條件,模擬了典型降雨下土柱土壤水分的運(yùn)動(dòng)和分布特征。結(jié)果表明HYDRUS-1D模型能較好模擬不同雨強(qiáng)下土柱土壤水分分布和運(yùn)動(dòng)特征;典型小雨下,表層10 cm土層土壤水分實(shí)測(cè)值較模擬值偏小;典型中雨下,各土層相對(duì)誤差最大值為0.59%;典型大雨下,模型模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果具有相同的規(guī)律性,典型大雨的模擬值與實(shí)測(cè)值表層的變化規(guī)律一致,深層相對(duì)誤差均不超過(guò)1%,土壤含水量差不超過(guò)0.2%,建立的模型適用于對(duì)土柱土壤水分的模擬。(4)模擬多年降雨入滲結(jié)果表明,80 cm內(nèi)土層土壤含水量與年降雨量變化規(guī)律一致,易受環(huán)境因素影響。受入滲滯后性的影響,100 cm處土壤含水量在1996-2000年間的變化趨勢(shì)總是比降雨量晚一年,前一年降雨對(duì)土壤水分的影響會(huì)在第二年表現(xiàn)出來(lái)。連續(xù)的豐水年能使深層土壤獲得較大的水分補(bǔ)給。最大入滲深度呈階梯狀快速增加是由于多年降雨反復(fù)推動(dòng)的結(jié)果,其變化趨勢(shì)與降雨量大小無(wú)關(guān),但增加速率受降雨量影響,而且表現(xiàn)出滯后性,模擬結(jié)束時(shí)最大入滲深度達(dá)到了400 cm。
【關(guān)鍵詞】：降雨 入滲深度 覆蓋 補(bǔ)給量 HYDRUS-1D
【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】：2015
【分類號(hào)】：S152.7
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究目的及意義13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-18
• 1.3.1 土壤水分入滲機(jī)制研究13-14
• 1.3.2 土壤初始含水率對(duì)入滲的影響14
• 1.3.3 林地土壤水入滲14-15
• 1.3.4 草地土壤水入滲15-16
• 1.3.5 非植被覆蓋土壤水入滲16-18
• 1.3.6 土壤水分運(yùn)動(dòng)模擬研究進(jìn)展18
• 1.4 現(xiàn)有研究存在的問(wèn)題18-20
• 第二章 研究方法與內(nèi)容20-24
• 2.1 研究區(qū)概況20
• 2.2 研究?jī)?nèi)容20-21
• 2.2.1 典型降雨入滲分析20
• 2.2.2 不同覆蓋方式入滲研究20-21
• 2.2.3 基于Hydrus-1D模型的土壤水分動(dòng)態(tài)模擬研究21
• 2.3 研究方法21-23
• 2.3.1 氣象因子測(cè)定21
• 2.3.2 土壤水分測(cè)定21-22
• 2.3.3 土壤物理性質(zhì)測(cè)定22
• 2.3.4 樹(shù)體生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定22
• 2.3.5 數(shù)據(jù)處理方法22-23
• 2.4 技術(shù)路線23-24
• 第三章 典型單次降雨入滲24-30
• 3.1 自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性分析24-25
• 3.2 小雨入滲深度統(tǒng)計(jì)25-26
• 3.3 典型降雨與入滲時(shí)效性26-28
• 3.4 逐月降雨與入滲剖面特征28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第四章 不同覆蓋入滲深度研究30-36
• 4.1 植被覆蓋下降雨入滲30-32
• 4.1.1 入滲深度30-31
• 4.1.2 降雨補(bǔ)給與消耗31-32
• 4.2 非植被覆蓋下入滲32-34
• 4.2.1 入滲深度32-33
• 4.2.2 降雨補(bǔ)給33-34
• 4.3 本章小結(jié)34-36
• 第五章 基于Hydrus-1D模型的土壤水分動(dòng)態(tài)模擬研究36-47
• 5.1 模型基本介紹36
• 5.2 模型的組成及參數(shù)確定36-40
• 5.2.1 水分運(yùn)動(dòng)方程36
• 5.2.2 土壤水分特征曲線基本參數(shù)36-37
• 5.2.3 模型初始和邊界條件37-40
• 5.3 模型的驗(yàn)證40-42
• 5.4 模型應(yīng)用42-46
• 5.4.1 土柱蒸發(fā)模擬42
• 5.4.2 典型小雨入滲模擬42-43
• 5.4.3 典型中雨入滲模擬43-45
• 5.4.4 典型大雨入滲模擬45-46
• 5.5 本章小結(jié)46-47
• 第六章 多年降雨入滲模擬47-50
• 6.1 模擬參數(shù)的確定47
• 6.2 土壤含水量動(dòng)態(tài)變化47-48
• 6.3 入滲深度變化48-49
• 6.4 本章小結(jié)49-50
• 第七章 結(jié)論及需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題50-52
• 7.1 主要結(jié)論50
• 7.2 討論及建議50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 致謝56-57
• 作者簡(jiǎn)介57
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或待發(fā)表的文章57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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3 南娟;汪有科;李曉彬;馬婧;;不同保墑措施對(duì)陜北山地棗園土壤溫濕度及生長(zhǎng)的影響[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2011年02期

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本文編號(hào)：451511