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为了摸清新疆含砾石复杂土壤条件下土壤水分运动规律,优化葡萄滴灌系统设计中的各项设计参数及合理布设,该文通过田间交汇试验确定合适的滴头间距为30 cm,并借助Hydrus-2D数值模型确定了土壤水力参数,同时运用该数值模型模拟了不同滴头流量和滴灌带水平间距布设形式下地表滴灌土壤水分分布特征。根据土壤湿润体特征结合葡萄根系分布规律,确定新疆砾石地葡萄滴灌系统合理的滴头流量为2.5～3.0 L/h,滴灌带水平间距为60 cm。该结果可为新疆砾石地复杂土壤葡萄滴灌系统的科学设计和田间合理布设提供参考。 相似文献
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葡萄组合式滴灌条件下土壤水分运移规律模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨葡萄组合式滴灌条件下土壤水分运移规律,为葡萄的滴灌灌溉制度提供理论依据,利用HYDRUS-2D软件模拟了该条件下土壤纵剖面水分分布,并与实测值进行了对比。结果表明,滴头正下方各深度处体积含水率均方根误差(RMSE)在1.82%~2.76%间,模拟具有较高精度,模型参数可靠。再结合模型验证后参数,分别模拟了滴头流量为2.4 L/h时,灌溉8、10、12 h后水分再分布24 h时土壤水分运移规律。结果表明,滴灌12 h时,土体湿润体面积范围较广,有效含水率深度与葡萄根系发育规律较匹配,满足葡萄架下与架外根系生长对土壤水分要求。 相似文献
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为合理制定玉米地埋滴灌灌溉制度,通过田间试验研究不同滴灌带埋深,不同滴头流量对玉米生长的影响,得出以下结论:在苗期-拔节D1(25 cm)埋深处理株高高于D2(35 cm)15%～30%,到了抽雄期以后D1略大于D2但各处理间无显著差异(p0.05);玉米株高Q2(1.38 L/h)Q1(1.05 L/h)Q3(1.90 L/h),Q2流量下的湿润体最适合玉米生长发育;D2(35 cm)埋深各处理叶面积指数低于D1(25 cm)埋深各处理4%～15%,滴灌带埋设较深时对叶片发育的影响作用大于滴头流量。D1处理生育期耗水量较D2处理高21.9 mm,Q2处理生育期耗水量最小为366.19 mm,滴头流量对玉米耗水影响较小。D1Q2处理产量最高,水分利用效率最大。通辽玉米地埋滴灌建议滴头流量1.38 L/h,埋设深度为25 cm,推荐灌溉制度为全生育期灌水7次,灌溉定额175 mm。 相似文献
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多点源滴灌条件下土壤水分运移模拟试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了指导密植作物的滴灌系统合理设计,通过室内物理试验模拟了多点源滴灌条件下土壤水分运移过程,重点研究了不同滴头流量下交汇湿润体内的土壤水分时空动态分布规律．多点源滴灌条件下土壤水分运动遵循先点源入渗、再湿润锋交汇和最后形成湿润带的规律．灌水结束时,土壤水分分布呈现湿润体上部复杂、下部相对简单的特征．湿润体上部,在滴头下方存在土壤含水率相对较高的区域,2个滴头之间近地表处存在土壤含水率相对较低的区域;湿润体下部同一深度土层上的含水率有趋于一致的趋势．灌水结束后,由于土壤水分再分布,同一深度土层上含水率差异逐渐减小．灌水量相同条件下,灌水结束时,滴头流量小的入渗深度较大,湿润体内土壤平均含水率较低;灌水结束后,受土壤水分再分配的作用,不同滴头流量下入渗深度的差异较灌水结束时有所减小． 相似文献
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新疆地下滴灌棉田一次性滴灌带埋深数值模拟与分析 总被引：1，自引：0，他引：1
由于灌水频率高、定额小,在新疆地区大面积应用膜下滴灌进行棉花种植时,常出现根系分布浅、植株易早衰等影响产量的问题,灌水湿润区域相对较深的地下滴灌可能是解决上述问题的方法之一。但因顾及机械耕作和多次使用,传统地下滴灌带通常埋深较大,致使苗期灌水及管理维护极其不便。随着工艺水平提高和生产成本降低,地下滴灌生产实际中采用一次性滴灌带已成为可能,本研究通过数值模拟方法来探讨地下滴灌一次性滴灌带的合理埋深问题。为了验证所建立的数值模型和选用的土壤物理参数,首先在新疆玛纳斯地区开展了地下滴灌田间试验,继而采用HYDRUS-2D/3D软件对该试验条件下的土壤水盐动态进行了模拟。结果表明,模拟值与实测值之间整体吻合较好,其中土壤含水量分布的平均绝对误差Me和均方根差Rm分别不高于0.034、0.040 cm~3/cm~3,相关系数R最小值为0.8,Nash效率系数Ns在0.34~0.62之间;含盐量Me、Rm也分别不超过3.31、4.24 g/kg,R最小值为0.6,Ns在-0.06~0.38之间,相关模型和参数较为合理可靠。在此基础上,对该地区不同滴灌带埋深(分别设为5、15、30 cm)情景下灌水过程中的水盐运动规律进行了进一步模拟与分析,结果表明:不同埋深导致土壤淡化和积盐区域分布不同,淡化区域主要集中在滴灌带附近,在远离滴灌带的湿润锋边缘出现积盐;随着滴灌带埋深加大,土面蒸发损失逐渐降低,但对表层土壤供水能力也相应减弱;综合考虑回收利用、棉花苗期水分供应、根区淡化脱盐需求及单方水的淡化脱盐效率等因素,当地地下滴灌棉田一次性滴灌带不宜埋设过深,建议布置在15 cm左右。 相似文献
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河套灌区地埋滴灌对向日葵生长指标和水分利用效率的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
《灌溉排水学报》2015,(7)
分析了不同滴灌带埋深条件下向日葵的各项生长指标和产量、水分利用效率、灌溉水利用效率。结果表明,苗期滴灌带埋深5cm的株高和茎粗略高,现蕾期后滴灌带埋深15cm的株高和茎粗显著高于滴灌带埋深0、5、10、20cm和CK;滴灌带埋深15cm的花盘直径显著高于滴灌带埋深0、5、10、20cm和CK;苗期滴灌带埋深20cm的向日葵根系显著高于其他处理,现蕾期后滴管带埋深15cm更利于根系生长;苗期滴灌带埋深5cm有利于根质量密度的形成,根系生长完成后,每埋设深度水平附近的根质量密度明显增大;滴灌带埋深15cm的产量、水分利用效率和灌溉水利用效率比CK分别提高12.79%、31.8%、14.66%。滴灌带埋深15cm更有利于向日葵的生长及产量的提高。 相似文献
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番茄地下滴灌灌溉制度拟定方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探寻番茄地下滴灌合理的灌溉计划拟定方法,进行了田间试验,试验布置了-10cm(D1)、-20cm(D2)、-30cm(D3)、-40cm(D4)、-50cm(D5)五个毛管埋设深度,研究了同一土壤基质势控制条件下番茄根系的分布范围及土壤水分的变化规律。结果显示,可以将负压计埋设于滴头横向距离0cm附近、20cm深度处,监测番茄根系层土壤水分状况,制定灌溉计划。 相似文献
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线源滴灌土壤湿润均匀性的影响因素试验研究 总被引：3，自引：1，他引：2
线源滴灌设计中,滴灌管出流均匀性与土壤湿润均匀性有本质不同,前者仅仅是后者必要的基础,但是要保证线源滴灌土壤湿润均匀性,还需要考虑滴头间距、滴头流量、滴水量和土壤质地的差别。对影响线源滴灌土壤湿润均匀性的主要因素进行了试验研究。试验中所用土壤为沙土和沙壤土;滴头间距为30 cm和50 cm;滴头流量为0.3~4 L/h;滴水量为10~25 L不等。试验表明,沿滴灌管方向的土壤湿润均匀度取决于湿润区的交汇程度,而湿润区的交汇程度又取决于土壤湿润区水平运移宽度和滴头间距。沙土沿滴灌管方向的土壤湿润均匀度随滴水量的增大而显著增大,沙壤土的相应指标则随滴头流量的增大而增大。土壤湿润均匀度随滴头间距的增大而减小。线源滴灌设计时,粘粒含量较少的土壤应该有一定的设计湿润深度和较小的滴头间距才能保证其湿润均匀度满足设计要求。研究结论对完善滴灌技术设计理论有帮助。 相似文献
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This study was carried out at the experimental field station of the Atomic Energy Authority in Anshas, Egypt, by the aim of assessing the soil moisture status under surface and subsurface drip irrigation systems, as a function of the variation in the distance between drippers along and between laterals. Moisture measurements were carried out using neutron moisture meter technique, and water distribution uniformity was assessed by applying Surfer Model. The presented data indicated that the soil moisture distribution and its uniformity within the soil profile under surface drip was to great extent affected by the distance between drippers rather than that between laterals. Generally, the soil moisture distribution under using 30-cm dripper spacing was better than of that under 50 cm. Under subsurface drip irrigation, the allocation of the irrigation system was the factor that dominantly affected the moisture trend under the studied variables. Installing the system at 30 cm from the soil surface is the one to be recommended as it represents the active root zone for most vegetable crops, beside it leads to a better water saving in sandy soils than that allocated at 15 cm depth. 相似文献
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Neelam Patel 《Agricultural Water Management》2008,95(12):1335-1349
Subsurface drip irrigation provides water to the plants around the root zone while maintaining a dry soil surface. A problem associated with the subsurface drip irrigation is the formation of cavity at the soil surface above the water emission points. This can be resolved through matching dripper flow rates to the soil hydraulic properties. Such a matching can be obtained either by the field experiments supplemented by modeling. Simulation model (Hydrus-2D) was used and tested in onion crop (Allium cepa L.) irrigated through subsurface drip system during 2002-2003, 2003-2004 and 2004-2005. Onion was transplanted at a plant to plant and row to row spacing of 10 cm × 15 cm with 3 irrigation levels and 6 depths of placement of drip lateral. The specific objective of this study was to assess the effect of depth of placement of drip laterals on crop yield and application of Hydrus-2D model for the simulation of soil water. In sandy loam soils, it was observed that operating pressures of up to 1.0 kg cm−2 did not lead to the formation of cavity above the subsurface dripper having drippers of 2.0 l h−1 discharge at depths up to 30 cm. Wetted soil area of 60 cm wide and up to a depth of 30 cm had more than 18% soil water content, which was conducive for good growth of crop resulting in higher onion yields when drip laterals were placed either on soil surface or placed up to depths of 15 cm. In deeper placement of drip lateral (20 and 30 cm below surface), adequate soil water was found at 30, 45 and 60 cm soil depth. Maximum drainage occurred when drip lateral was placed at 30 cm depth. Maximum onion yield was recorded at 10 cm depth of drip lateral (25.7 t ha−1). The application of Hydrus-2D confirmed the movement of soil water at 20 and 30 cm depth of placement of drip laterals. The model performance in simulating soil water was evaluated by comparing the measured and predicted values using three parameters namely, AE, RMSE and model efficiency. Distribution of soil water under field experiment and by model simulation at different growth stages agreed closely and the differences were statistically insignificant. The use of Hydrus-2D enabled corroborating the conclusions derived from the field experimentation made on soil water distribution at different depths of placement of drip laterals. This model helped in designing the subsurface drip system for efficient use of water with minimum drainage. 相似文献
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为探索解决地下滴灌玉米出苗难的问题,通过土箱试验,对内蒙古自治区具有典型代表性的3种土壤,开展了毛管铺设参数(滴头流量、埋深)和灌水定额对地下滴灌湿润半径的影响规律试验,结合玉米播种深度、水分向上及向下运移的距离及种子周围土壤含水量,研究了玉米适宜出苗灌水定额,以提高出苗率,指导实际生产.结果表明:按显著性水平0.05检验,土壤类型和灌水定额均对土壤湿润半径影响具有统计学意义,而滴头流量和埋深对湿润半径影响不具有统计学意义.在黏壤土中,玉米出苗灌水定额37.5~52.5 mm基本可满足毛管埋深25~35 cm的出苗要求;在壤土中,玉米出苗灌水定额37.5 mm左右基本可满足毛管埋深25~30 cm的出苗要求,灌水定额52.5 mm左右基本可满足埋深30~35 cm的出苗要求;在砂壤土中,灌水定额22.5~37.5 mm基本可满足毛管埋深约25 cm的玉米出苗要求,灌水定额52.5 mm基本可满足毛管埋深25~35 cm的玉米出苗要求. 相似文献
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地表滴灌条件下土壤湿润体运移量化表征 总被引：2，自引：0，他引：2
基于非饱和土壤水分运动的Richards方程,采用HYDRUS-2D/3D模拟软件对11种典型土质(美国制土壤质地分类系统)中滴灌湿润体的运动过程进行了数值模拟。结果表明,湿润体平均含水率的增量与滴灌流量正相关,与饱和导水率负相关;湿润体垂向迁移距离与滴头流量、饱和导水率和时间呈幂函数关系;湿润体径向迁移距离可用滴头流量、平均含水率的增量、垂向迁移距离和时间来定量表征。据此建立了描述不同土质中湿润体动态变化规律的经验公式,通过与数值模拟结果、文献试验数据等进行对比,表明此经验公式对不同土质中湿润体运移规律的预测效果较好,可为农业生产中地表滴灌设计提供简便实用的计算工具。 相似文献
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Comparison of numerical, analytical, and empirical models to estimate wetting patterns for surface and subsurface drip irrigation 总被引：2，自引：1，他引：1
Due to increasing competition for water resources by urban, industrial, and agricultural users, the proportion of agricultural
water use is gradually decreasing. To maintain or increase agricultural production, new irrigation systems, such as surface
or subsurface drip irrigation systems, will need to provide higher water use efficiency than those traditionally used. Several
models have been developed to predict the dimensions of wetting patterns, which are important to design optimal drip irrigation
system, using variables such as the emitter discharge, the volume of applied water, and the soil hydraulic properties. In
this work, we evaluated the accuracy of several approaches used to estimate wetting zone dimensions by comparing their predictions
with field and laboratory data, including the numerical HYDRUS-2D model, the analytical WetUp software, and selected empirical
models. The soil hydraulic parameters for the HYDRUS-2D simulations were estimated using either Rosetta for the laboratory
experiments and inverse analysis for the field experiments. The mean absolute error (MAE) was used to compare the model predictions
and observations of wetting zone dimensions. MAE for different experiments and directions varied from 0.87 to 10.43 cm for
HYDRUS-2D, from 1 to 58.1 cm for WetUp, and from 1.34 to 12.24 cm for other empirical models. 相似文献
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黄土高原重力式地下滴灌水分运动模型与分区参数研究 总被引：6，自引：6，他引：0
建立了重力式地下滴灌条件下的土壤水分运动模型,分析地下滴灌土壤水分入渗规律.对黄土高原不同分区的4种典型土壤、不同灌水技术要素条件下的地下滴灌土壤湿润体形态、滴孔处出流量及土壤土水势进行数值模拟得出:榆林紧砂土土壤导水率较大,向下渗漏过多,不适宜地下滴灌;安塞砂壤土、洛川中壤土、武功重壤土在相同灌水量下,供水压力与滴孔孔径对地下滴灌湿润体形态影响微弱,但对滴孔出流量有较大影响,因此在地下滴灌工程设计时,只需根据田块长度和渗水管损失设计孔径和供水压力,并采用较小供水压力,降低供水水池高度,减小工程量;对武功重壤土,孔径和供水压力较大时地下滴灌滴孔处土壤易饱和板结,宜采用较小的孔径和供水压力. 相似文献
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地下滴灌土壤水分运移分布规律试验研究 总被引：4，自引：2，他引：2
通过地下滴灌的室内试脸,研究了不同滴头流量对土壤湿润体特性的影响.试验采用杨凌粘壤土,滴头流量分别为0.3、0.5、0.7、0.8 L/h,埋深为25 cm.结果表明,湿润体为轮廓线近似于抛物线的不规则形体;湿润锋运移与时间的变化呈显著幂函数关系;滴头流童0.7 L/h为平均含水率由稳态到紊乱态的拐点,该点可以作为地下... 相似文献
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通过室内滴灌入渗的三维水盐运移试验,分析了斥水和亲水土壤在相同滴头流量下的湿润锋变化规律,研究了轻微斥水土壤的湿润锋随时间变化规律、含水率的三维空间分布特征以及不同斥水度土壤中含盐量和Cl-浓度分布特点。结果表明,在相同的滴头流量(0.07mL/min)下,亲水土壤与轻微斥水土壤的水平、垂直湿润锋与入渗时间具有良好的幂函数关系;亲水土壤与轻微斥水的土壤含盐量与距滴头距离符合良好的二阶多项式关系;虽然定量结果不同,但总体上轻微斥水的土壤在入渗中仍与亲水土壤具有相似的水分、盐分分布特征。在轻微斥水的农田中,滴灌灌水技术仍可为作物创造有利的水盐环境。 相似文献
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直插式根灌技术的研究与应用 总被引：1，自引：0，他引：1
直插式根灌技术,是一种新型的节水灌溉技术,它结合了地面滴灌与地下渗灌的优点,能够把水直接灌溉到一定深度土壤层,起到对植物根系层,进行直接灌溉的目的;能有效减少表层土壤水分蒸发损失,提高灌水效率、提高灌溉水的有效利用率。过去的地埋式渗灌技术,有较好的灌水效果和抑制表层土壤水分蒸发损失作用,但其易堵塞、检修难的缺点,限制了地下渗灌技术的发展。地表滴灌技术成熟,但其表层土壤水分蒸发损失,影响滴灌水分的利用效率和灌水效率。为了结合滴灌与渗灌的优势,克服滴灌与渗灌的缺点;所以,开展对直插式根灌技术的研究,把地表滴灌的水分,直接引灌到一定深度的土壤层,实现土壤的越层灌溉,起到较好的灌水效果,根灌产品,安装简便,便于维护。 相似文献