膜孔灌灌溉入渗量的简化计算方法及验证

摘要：

为简化膜孔灌入渗量的数值计算,将膜孔入渗量分解为垂直入渗量和膜孔侧渗量,引入单位膜孔周长侧渗量计算膜孔侧渗量.采用HYDRUS-1D/3D软件对土壤垂直一维入渗特性和膜孔入渗特性进行数值模拟,利用模拟结果分析单位膜孔周长侧渗量与垂直一维入渗的影响因素及其入渗系数,结果表明:膜孔直径对单位膜孔周长侧渗量影响微弱,可忽略其对单位膜孔周长侧渗量的影响;土壤质地对相对吸渗率(单位膜孔周长侧渗量的吸渗率与垂直一维入渗的吸渗率的比值)和相对稳渗率(单位膜孔周长侧渗量的稳渗率与垂直一维入渗的稳渗率的比值)影响均较大,相对吸渗率随初始含水率增大而略有减小,减小幅度为5.49％～24.72％,灌溉水深对其影响较小,最大变化幅度为21.80％;相对稳渗率随灌溉水深增大而增大,增大幅度为2.55％～42.76％,初始含水率对其影响微弱,最大变化幅度为2.94％.据此,建立侧向入渗系数与垂向入渗系数间的函数关系式,提出包括膜孔直径、灌溉水深、垂直一维吸渗率和饱和导水率的膜孔灌入渗量简化计算模型,实现由垂直一维入渗参数确定膜孔入渗参数的可能.利用室内垂直一维入渗和膜孔入渗试验及已有文献资料验证所建模型的可靠性,结果表明,所建模型计算值与实测值一致性较好(R2≥0.995,P＜0.001),平均相对误差在5％左右(4.84％～6.81％).所建模型仅有2个待定系数,只需垂直一维入渗和膜孔入渗2组试验数据即可推求,试验设计简化,可为准确预测膜孔灌入渗特性提供参考.

关键词：灌溉、入渗、数值分析、膜孔灌、单位膜孔周长侧渗量、参数

所属期刊栏目：32

分类号：S275.9(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金项目51409137;国家自然科学基金项目51269008;甘肃省自然科学基金项目145RJYA293

在线出版日期：2016-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：67-74