膜下线源滴灌土壤湿润区影响因素的分析

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1、膜下线源滴灌土壤湿润区影响因素的研究圆性方程适用于粘性土壤，半圆形方程适用于沙壤土、粉土，抛物性方程适用于沙性土壤。费良军等【l，】通过试验研究了充分供水条件下单点源入渗土壤湿润规律，结果表明：在不同入渗历时，实测的土壤湿润体剖面均近似为半圆形。7陈渠副墙】对不同灌水历时、不同滴头流量、灌水后不同间隔时间条件下滴灌沙壤土的湿润体进行了测量，结果表明滴灌土壤的湿润体形状近似与旋转抛物体。，。朱德兰等【l9】对粉质粘土和重粉质壤土在不同灌水量、不同滴头流量、灌水后不同间隔时间的湿润体进行了测量，结果表明滴灌土壤的湿润体近似抛物体。李明思等【20J对重壤土、中壤土、在不同滴

2、头流量下的湿润锋演变规律进行了研究，结果表明膜下滴灌中的中壤土的湿润体近似旋转抛物体，而重壤土的湿润锋形状类似碗状。李久生【2l】在著作中分析了国内外许多学者对滴灌条件下水分运动问题的研究成果，主要有Goldbergt221、Sehwartzman和z一231、2撕洲等人的研究结果。并在这些研究成果的基础上得出确定滴头流量和间距的经验公式。Goldberg等【22J(1971)指出，相同质地的土壤，灌水量相同时，垂直方向湿润距离随着滴头流量的增加而减小，而水平方向湿润距离则随之增加；滴头流量和灌水量相同时，偏砂性土壤水平方向湿润距离小于垂直方向湿润距离；质地较细的土壤

3、水平方向和垂直方向湿润距离接近；同一质地的土壤，相同滴头流量下，灌水量越大，湿润范围越大。．．图1．1线源滴灌土壤湿润体剖面图Fig1．1Soilmoistpatternforlinedripirrigation很多学者通过滴灌灌水实验来研究湿润体的形状，把湿润体描述为坛状，或地表湿润面积小下部湿润大等形状。文献【50,51】灌水后，测量土壤湿润体近似抛物体状，在距地表15cm以上部分收缩变形，约收缩2——8cm，即表层扩散距离比最大横向距离约小2——8cm重壤土湿润体最大直径在距地表6cm左右处；沙壤土湿润体最大的直径距地表12cm左右处；中壤土湿润体的最大直径在距

4、地表9cm左右处。说明粘粒含量越大，透水性越差的土壤，其滴灌湿润体最大直径越接近地表，且湿润深度小，直径大，底部越平。层状土壤湿润体在土层界面处变形。不均匀土壤的湿润体则呈现不规则形状。滴灌湿润体的大小无疑与滴头流量、灌水量、土壤物理特性、灌水后的土壤水分再分布有关。滴头流量的大小对壤土湿润体的直径的影响比对湿润体的深度影响大。土壤物理特性对湿润体的横向尺寸影响较大，沙土、沙壤土、粘壤土水平扩散距离依次增加。由此说明，粘粒含量越高，水分扩散距离越大。灌水结束后，土壤湿润锋仍不断向外扩散，．湿润体不再扩展，土壤湿润体的界面变的模糊。2膜下线源滴灌土壤湿润区影响因素的研究

5、对于不同质地的土壤，土壤粘性颗粒含量越高，同一吸力下土壤的含水率越大，或同一含水率下，吸力越高。这是因为土壤中的粘粒的含量增多会使土壤中的细小孔隙发育的缘故。由于粘性土壤孔径分布比较均匀，故随着吸力的提高含水率缓慢减小。对于砂性土壤来说，绝大部分孔隙都比较大，当吸力达到一定值后，这些大孔隙中的水首先排空，土壤中仅有少量的水存创57J。李发文【58】对粗沙土、粉土和粉质粘土三种土壤进行膜孔交汇入渗湿润锋特性试验研究，发现三种土壤的入渗规律相似，在膜孔入渗发生交汇之前，各膜孔渗的湿润锋形状近似于半椭圆形，与自由入渗情况下的湿润锋形状相同发生交汇后，随着入渗时间的延长，相邻

6、膜孔入渗的湿润锋相连、重叠，且交汇界面处的湿润锋运移速率要大于膜孔中心处湿润锋运移速率，达到一定入渗时间后，交汇界面处的湿润深度与膜孔中心处湿润深度基本相等，湿润锋接近于水平线。膜孔多点源交汇入渗交汇界面的湿润形状近似于半椭圆形。大量试验表明，水平湿润锋半径最大的位置并非在土壤表面，而是在土壤表面以下范围，土壤表面的水平湿润半径较其略小些。膜孔入渗发生交汇后，膜孔入渗交汇界面处水平湿润宽度和垂直湿润深度均随交汇时间的延长而增大，且在相同的入渗时间内，垂直湿润锋运移距离要快于水平湿润锋运移的距离，这主要由于膜孔入渗发生交汇后，垂直方向受基质势和重力势共同作用，而水平方向

7、只受基质势作用。张振华【6l】对多点源积水入渗土壤湿润体特征值进行了初步研究，结果表明交界面处水分的扩散和竖直入渗速率大于点源的入渗速率，随着入渗时间的延长湿润体的形状也逐渐由椭球体向平行于毛管的带状分布过渡。文献[62]给出了线源滴头土壤湿润模式以及均质土中滴头湿润土体形状。当行播作物间距较密时，为了适应栽培上的需要可采用线水源滴头滴灌带，其上出水口较密，各湿润体相互搭接形成湿润带见图1．1，作物就从这个湿润带里吸收养分和水分。文献[13、611指出，每个滴头湿润土壤范围的大小、深浅和浸润土壤速度的快慢都与土壤的质地和结构有关，也与滴水流量和滴水总