PHILIP入渗模型参数预报模型研究与应用

原林虎, 太原理工大学 发表时间:2013-05-01 博士

土壤水分入渗是自然界水循环中的一个重要环节。在各类用水中,土壤灌溉水是最重要的组成部分。因此,研究土壤入渗特性,确定合理灌溉定额和技术就可以最大限度地节约用水,从而大大地缓解缺水压力。本论文以山西省2010年度农业攻关研究项目《山西省地面畦灌节水灌水技术参数研究》(项目编号20100311124)为依托,选取了三个灌区(运城市禹门口灌区、临汾市汾西灌区和吕梁市文峪河灌区)和四个县市(晋城市泽州县、长治市长子县、吕梁市方山县和忻州市原平市)的70个点。采取室外入渗及挖坑取土试...


绿地土壤入渗及其对城市生态安全的重要性

伍海兵; 方海兰, 生态学杂志 2015年03期 , 期刊

土壤入渗是水分通过地表进入土体形成土壤水的过程,是评价土壤水分调节能力最重要的指标之一。本文介绍了土壤入渗理论、测定方法及影响因子;探讨了绿地土壤入渗对城市雨洪消减、地下水补给、污染物净化和植物生长的重要作用;分析了中国城市绿地土壤入渗的现状和主要影响因素。针对绿地土壤入渗的重要作用而中国普遍对其认识不足的现象,提出了绿地土壤入渗研究和应用的四点建议:(1)尽早将土壤入渗作为中国城市绿地土壤质量评价的技术指标,完善绿地土壤质量评价体系;(2)加强绿地土壤入渗的基础研究;(3...


垄沟灌溉土壤水分入渗模拟研究

张勇勇, 中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 发表时间:2013-06-01 博士

...微地形形成宽“垄沟结构”,利用灌水沟输水并借助土壤毛管力作用,将水分侧渗到宽垄种植带的地面灌水方式。其仅对沟内种植作物进行灌溉,并依靠土壤水分侧渗实现水分在垄沟间的分配,满足垄沟种植带的作物需水要求。如果灌溉系统设计和管理不善,导致土壤水分交汇和深层渗漏严重,灌水均匀度差,因此需要确定垄沟灌溉适宜的沟垄比例,而灌溉土壤水分运动和空间分布规律是确定适宜沟垄比例的重要依据。本研究通过室内土槽模拟垄沟灌土壤水分入渗过程,利用HYDRUS-2D软件数值模拟垄沟灌土壤水分运动过程;定...


不同初始含水率下粘质土壤入渗过程

刘目兴; 聂艳; 于婧, 生态学报 2012年03期 , 期刊

土壤入渗是降雨渗入土体形成土壤水的基本水文过程,土壤渗透能力影响着地表径流和土壤侵蚀强度。土壤初始含水量决定了入渗初期的土水势,是影响土壤入渗过程的重要因素。利用环刀法,观测了三峡库区林地和草地的土壤入渗过程,对比分析了不同初始含水率下土壤入渗率和常用入渗模型的适宜性。结果表明,随土壤初始含水率的增大,林地和草地下土壤初始入渗率减小,入渗趋于稳定所需时间缩短,累积入渗量和稳定入渗率增大。土壤含水率为12%的林地初始入渗率为8.95 mm/min,是含水率40%林地初始###...


南疆滴灌棉田休闲期土壤入渗特性研究

姚宝林; 李光永; 李发永, 中国农业科学 2014年22期 , 期刊

...滴灌棉田不同地表覆盖模式和冬灌定额对春季休闲期土壤入渗特性的影响,为合理确定春灌定额和提高灌水效率提供依据。方法利用双环定水头土壤入渗仪进行土壤入渗试验,设计灌溉方式为冬灌定额200 mm和免冬灌两种;地表覆盖方式分为裸地(冬灌前拔掉棉秆、揭去残膜)、留秆(冬灌时棉秆不拔除,棉秆及残膜留在地里)和玉米秸秆覆盖(冬灌后在留秆棉田覆盖长度5—10 cm、厚度5 cm的玉米秸秆)3种,合计6个处理。比较各处理土壤入渗特性、模型模拟土壤入渗过程、分析土壤入渗影响因素。结果冬灌可降低...


农地耕层与犁底层土壤入渗性能的连续测量方法

孙蓓; 马玉莹; 雷廷武; 赵军; 啜瑞媛; 刘琳; 周淑梅, 农业工程学报 2013年04期 , 期刊

研究农田土壤入渗性能对于了解铧式犁耕作对土壤水力性能的影响、指导农地耕作方式决策、农田灌溉、改善农地生态环境具有重要意义。该文提出了一种农耕地耕层与犁底层土壤入渗能力连续测量方法以及相应的计算模型。采用恒定流量向地表供水,由供水在地表湿润面积随时间的变化过程估计地表耕层土壤初期很高的入渗性能,由产流后供水流量与产流流量之差计算相对较低的土壤入渗性能及犁底层土壤入渗性能。并进行了室内模拟试验,结果表明该方法可连续测量农地耕层与犁底层的入渗过程。采用入渗量和供水量对比的方法进行...


金沙江干热河谷不同土地利用类型土壤入渗特征及其影响因素

刘芝芹; 黄新会; 王克勤, 水土保持学报 2014年02期 , 期刊

...金沙江干热河谷区采用环刀法测定4种不同利用类型土壤入渗过程,分析不同利用类型土壤入渗特征及其影响因素。结果表明:不同土地利用类型土壤入渗性能存在较大差异,经营多年的果园和灌木地土壤入渗性能最好,其次为草地,旱地土壤入渗性能最差。果园地表下40-60cm土层稳定入渗速率为0.28mm/min,而旱地地表下40-60cm土层为明显的入渗阻滞层,其40-60cm土层稳定入渗速率为0.08mm/min,不到果园40-60cm土层稳定入渗速率的1/3。利用3种公式对入渗过程进行拟合...


河套灌区冬小麦冻结期土壤入渗特性分析

郑和祥; 李和平; 郭克贞; 张建成, 农业工程学报 2014年04期 , 期刊

为揭示冻结期田间土壤入渗特性,基于河套灌区冬小麦无覆盖、秸秆覆盖和地膜覆盖3个试验区的土壤入渗数据,并与非冻期土壤入渗特性比较,探讨了河套灌区冻结期土壤入渗过程和特性,并进行了检验和验证。结果表明:在同一冻结期地膜覆盖和秸秆覆盖条件下土壤冻层厚度明显较低,特别是地膜覆盖比无覆盖条件下冻层厚度降低6cm以上,具有明显的保持地温的作用,秸秆覆盖效果比覆膜效果差;地膜覆盖和秸秆覆盖均可以减缓土壤水的冻结速度,但随着冻结期的推进,地膜覆盖和秸秆覆盖降低冻层厚度的效果逐渐减小,2种...


基于WinSRFR模拟灌溉农田土壤入渗参数年变化规律

蔡焕杰; 徐家屯; 王健; 陈新明; 朱大炯; 谢菲, 农业工程学报 2016年02期 , 期刊

土壤入渗参数是确定地面灌溉灌水技术参数的主要依据之一,而农田土壤入渗特性随着灌水与耕作存在着周期性变化。为了探究这种周期性变化规律,在冬小麦-夏玉米轮作体系下,基于泾惠渠灌区2012-2015年不同灌水时期的灌水资料,利用Win SRFR4.1软件与拟合度检验相结合的方法对考斯加科夫土壤入渗模型参数值进行模拟反推得出最佳优化结果,结果表明模拟与实测的水流推进及水流消退过程的均方根误差分别为0.15~2.1和2.5~7.8 min,决定系数均在0.7以上(P<0.05)。在此...


田块尺度土壤入渗特性空间变异研究

聂卫波; 武世亮; 马孝义; 费良军, 农业工程学报 2014年09期 , 期刊

土壤入渗特性是田块尺度参数估值的重要基础。该文以陕西省杨凌区一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土所选典型田块的双环入渗试验为基础,分析了归一化因子在单一尺度和多尺度上的分形特征,并在此基础上建立了估算归一化因子的土壤转换函数。结果表明:对于修正Kostiakov公式所采用的归一化处理方法是可行的,可较好地预测典型田块各测点的土壤入渗过程;在单一尺度上,一级阶地和三级阶地所选典型田块的归一化因子最优半方差函数均为球状模型,其分形维数分别为1.796和1.840;在多尺度上,一级阶地...


“上膜下秸”调控河套灌区盐渍土水盐运移过程与机理

赵永敢, 中国农业科学院 发表时间:2014-05-01 博士

针对内蒙古河套灌区地下水位浅,蒸降比大,土壤盐分运移以“上行”占优势,盐分表聚严重,作物产量低等突出问题,本研究提出了以隔断盐渍土壤水盐运移通路,创建淡化肥沃耕层为理论核心的盐渍土改良新技术——地膜覆盖结合秸秆隔层(简称上膜下秸)技术。2011~2013年以玉米秸秆为隔层材料,通过室内土柱模拟试验,对比研究了秸秆隔层及不同秸秆组分、长度与埋深对土壤水分入渗、蒸发、毛管水运动及土壤水盐运移的影响;同时结合3年微区定位试验,研究了“上膜下秸”以及不同秸秆用量与埋深对周年农田##...


不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

莫斌; 陈晓燕; 杨以翠; 罗帮林; 唐菊; 宫春明; 林芷行; 周土金; 申云康, 水土保持研究 2016年01期 , 期刊

土壤入渗性能是土壤侵蚀研究的热点内容,其值受土壤理化性质的影响较大。为了准确测得紫色土区不同土地利用类型土壤入渗性能,采用一种新方法——点源入渗法对其进行测定,并对不同土地利用类型土壤入渗性能与其理化性质进行了相关性分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤理化性质差异性较大,土壤初始含水率、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、>0.25mm团聚体含量和有机质含量基本上是表层土大于下层土;(2)不同土地利用类型土壤入渗性能差异较大,初渗速率和平均入渗率大小基本表现为林地>坡耕地>草地...


土壤入渗特性的空间变异性及土壤转换函数

刘继龙; 马孝义; 张振华, 水科学进展 2010年02期 , 期刊

以在杨陵一级阶地上进行的入渗试验为基础,利用多重分形和联合多重分形方法,研究分析了土壤入渗特性在多尺度上的空间变异性及与土壤物理特性的相关性,并在此基础上建立了土壤入渗特性的土壤转换函数。研究表明:土壤入渗特性具有多重分形特征,观测尺度上,稳定入渗率、前30 min累积入渗量的空间变异都主要由粗粉粒和粘粒含量的空间变异造成。在多尺度上,稳定入渗率的空间变异受土壤容重、粗粉粒和粘粒含量的空间分布影响显著,前30 min累积入渗量的空间变异受粗粉粒和粘粒含量的空间分布影响显著,...


土壤机械组成及容重对水分特征参数影响模拟试验研究

李卓, 西北农林科技大学 发表时间:2009-05-01 博士

...国北方部分地区干旱缺水与水土资源大量流失并存,土壤水分蓄渗能力退化,农业生产对天然降水的利用效率低下等现实情况,进行黄土蓄水过程影响机制模拟试验研究,探索土壤组成结构特征对土壤水分入渗——存蓄——蒸发连续过程的影响机制。通过人工配制不同机械组成土壤并设置不同容重梯度,研究了以粘粒含量为量化指标的机械组成与容重对土壤入渗、蓄水、蒸发性能的定量影响,并设计复合试验,分别界定了机械组成与容重对土壤蓄水影响的贡献率,为我国干旱地区农业生产天然降水就地高效利用及土壤扩蓄增容产品开发提...


土壤入渗特性的空间变异规律及其变异源

何丹; 马东豪; 张锡洲; 张佳宝; 郑子成, 水科学进展 2013年03期 , 期刊

...和杨树林地)为例,系统研究了不同土地利用方式下土壤入渗特性的空间变异强度、空间变异结构及其主要变异源。结果表明,频繁的耕作会降低土壤异质性,弱化土壤特性空间变异结构,扰动较小的免耕地和金银花地的土壤入渗特性则具有相对明显的空间变异结构,扰动最小的杨树林地土壤入渗特性具有最为明显的空间变异结构和最小的变程。容重、有机质含量和初始含水量是耕作地入渗的最主要变异源,初始含水量则是金银花地入渗的唯一显著性变异源;杨树林地入渗变异的主要变异源是有机质和初始含水量;影响免耕地入渗特性...


北京山区坡面土壤侵蚀响应特征及模型模拟研究

樊登星, 北京林业大学 发表时间:2014-05-01 博士

...展的基础单元,是流域最基本的组成单元,同时也是土壤侵蚀的主要发生地和沟道泥沙的主要来源区。本文基于北京山区坡面径流场以及首都圈森林生态站的定位观测资料,采用径流小区定位观测和野外及室内人工模拟降雨试验的方法,系统分析了降雨雨型、地形、植被覆盖和水土保持措施等多要素影响下的坡面土壤侵蚀响应机制。从侵蚀性降雨事件入手,基于改进的前期降雨指数模型(API)、改进的径流曲线模型(SCS-CN-MS)和改进的坡面土壤侵蚀模型(RUSLE-MM),构建了次降雨条件下坡面降雨-径流-侵蚀...


非充分供水土壤水分入渗规律的试验研究与过程模拟

李雪转, 太原理工大学 发表时间:2010-04-01 博士

非充分供水土壤水分入渗过程是自然界降雨水分和灌溉水进入土壤的重要过程之一,小强度降水或喷洒条件下的水分入渗属于非充分供水入渗。研究非充分供水土壤水分入渗过程对降雨径流计算和喷灌技术参数确定有重要价值。本论文是以国家自然科学基金项目(40671081)“区域尺度上土壤入渗参数多元非线性传输函数研究”为支撑,选择从沙到黏的八种不同质地的土壤为研究对象,采用试验研究与理论研究相结合、理论分析与数值模拟相结合的研究方法,系统地研究了非充分供水条件下的土壤水分入渗特性及其影响主导因素...


土壤水分特性的分形特征与传递函数研究

刘继龙, 西北农林科技大学 发表时间:2010-03-01 博士

研究土壤特性的空间变异性对于推动农业、土壤和水科学等学科的发展和应用具有重要的科学意义。研究尺度不同时,土壤特性的空间变异特征有较大差异,主要影响因素和过程也不一定完全相同,多尺度分析能更深入地揭示土壤特性空间变异性的机理。此外,不同土层土壤水力特性参数的空间变异性及其与影响因素的尺度相关性不一定完全相同,不同土层土壤特性空间变异性之间可能存在某种程度的相互关系。为此,论文依托国家科技支撑计划项目(2006BAD11B04)和国家自然科学基金项目(50879072),以杨凌...


农田土壤入渗特性研究

聂卫波; 武世亮; 马孝义; 费良军, 干旱地区农业研究 2013年04期 , 期刊

...级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土所选典型田块的双环入渗试验为基础,对不同土壤质地条件下的土壤入渗特性进行了研究。结果表明:两种土壤质地条件下描述其入渗过程的最优入渗公式为修正ostiakov公式;土壤入渗试验合理的设计观测时间一级阶地砂壤土条件下不应小于90min,三级阶地粘壤土条件下不应小于120min;根据各入渗参数的最大相关距离,计算了典型田块入渗试验的合理测点数,一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土试验田块均为42个测点;可在一定程度上借助稳定入渗率f0的变异特征描述###土...


紫色土丘陵区土壤入渗及其测定方法研究

莫斌; 陈晓燕; 刘涛; 杨以翠; 黄秀凤; 黄启亮; 林芷行; 简慧; 周土金; 申云康, 水土保持学报 2016年02期 , 期刊

为了研究紫色土丘陵区林草地土壤入渗规律,并对比不同测定方法间的差异性,采用点源入渗法、双环法和环刀法对其入渗性能进行测定。结果表明:林地土壤入渗过程呈现的规律性比草地的好,且用点源入渗法和环刀法测定进入稳定阶段用时较双环法快1倍以上;采用4种入渗模型对土壤入渗过程拟合的效果表现为Horton模型(R~2=0.953)>通用经验模型(R~2=0.941)>Kostiakov模型(R~2=0.920)>Philip模型(R~2=0.819),且草地的拟合效果比林地的好;林地的初...


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