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1、垂直线源灌线源长度对湿润体特性的影响第26卷第6期322010年6月农业工程TransactionsoftheCSAEVl01.26NO.6Jun.2010垂直线源灌线源长度对湿润体特性的影响程慧娟1,王全九,,白云岗3,蔡军社4,曾辰2(1.西安理工大学水资源研究所,西安710048;2.中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌712100;3.新疆水利水电科学研究院,乌鲁木齐830049;4.新疆维吾尔族自治区葡萄瓜果开发研究中心,鄯善838201)摘要:垂直线源灌可将水分直接输送到果树的根系,减少土面蒸
2、发损失,以提高水分利用效率.通过模拟试验,研究了线源长度对土壤湿润体变化特性的影响.结果表明,不同线源长度土壤表面水平湿润半径,最大水平湿润半径和垂直湿润深度均与入渗时间的平方根呈线性关系,线源长度对土壤表面水平湿润半径和最大水平湿润半径的影响不明显,土壤表面水平湿润半径与最大水平湿润半径的比值和入渗时间的平方根符合线性关系,土壤表面水平湿润半径与垂直湿润深度的比值随入渗时间的增加而增大,随线源长度的增加而减小.这些研究结果可为垂直线源灌技术参数确定提供参考.关键词:入渗,灌溉,土壤湿度,垂直线源灌,线源长度,湿润体doi:10.3969~.issn.10
3、02—6819.2010.06.006中图分类号:$275.4文献标识码:A文章编号:1002—6819(2010)一06—0032～06程慧娟,王全九,白云岗,等.垂直线源灌线源长度对湿润体特性的影响[J].农业工程,2010,26(6):32—37.ChengHuijuan,WangQuanjiu,BaiYungang,eta1.InfluenceoflinesourcelengthofverticallinesourceirrigationonweRedsoilchangecharacteristics[J].TransactionsoftheCSA
4、E,2010,26(6):32—37.(inChinesewithEnglishabstract)0引言垂直线源灌是一种新型的节水灌溉技术.将一定长度的,周围壁上开孔的,底部密封的灌水器垂直埋入土中,通过线源长度及线源直径调节土壤湿润范围,直接向植物根系所在深层土壤供水,从而减少土面蒸发,提高水分利用效率.近年来,国内外对点源和线源湿润体特性进行了大量研究,点源方面主要研究了湿润体的解析解和数值算'法1,以及各种因素对湿润体特性影响的试验研究I73J;线源方面主要研究了各种因素对湿润体特性的影响[14-15】,以及对湿润体特性的数值模拟[16-19J,而对
5、垂直线源灌下的土壤湿润体特性研究比较少.由于垂直线源灌属于地下灌,在很小的压力水头下,流量主要由土壤质地和土壤初始含水率决定,所以在土壤质地和土壤初始含水率确定的情况下,影响土壤湿润体深度的主要因素是线源长度,因此,本文通过室内试验,研究了垂直线源灌下不同线源长度的湿润体变化特性,为垂直线源灌在实际中的应用提供理论依据.1材料与方法1.1试验土样收稿日期:2009—10.16修订日期:2010—05.05基金项目:国家科技支撑项目(2007BAD38B03);新疆自治区重大专项(20073l136.5)作者简介:程慧娟(1984一),女,内蒙古呼和浩特人,
6、从事土壤物理研究.西安西安理工大学水资源研究所,710048.Email:chenghuijuan55@sina.com※通信作者:王全九(1964一),男,内蒙古丰镇人,博士生导师,教授,主要从事土壤物理与溶质运移研究.杨凌中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,712100.Email:wquanjiu@163.tom试验土样取自新疆葡萄瓜果开发研究中心试验地,经风干碾碎后,过2mlTl筛子,测定其基本物理特性(表1).表1土壤基本物理特性Table1Basicphysicalpropertiesofsoil1.2试验装置试验系统由试验土箱和供水系
7、统两部分组成.试验土箱由厚10mlTl的有机玻璃材料制成,长×宽×高为80cmX60cm~60cm.供水系统又分为马氏瓶和垂直线源供水管,马氏瓶提供恒定水头,线源长度有20,30,40及50cm4种,线源直径为2cm,开孔率为10%,管中填充有直径为3～51Tim的碎石,如图1,2所示.单位:iTlm图1垂直线源灌水器Fig.1Irrigationemittersofverticallinesource第6期程慧娟等:垂直线源灌线源长度对湿润体特性的影响33图2试验土箱及垂直线源灌水器Fig.2Irrigationemittersofverticallin
8、esourceandasoilbox1.3试验方法试验设置了线源长
