积水动边界条件下滴灌土壤水分入渗研究(Ⅱ)——数值模拟改进.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第7期积水动边界条件下滴灌土壤水分入渗研究(Ⅱ)——数值模拟改进李道西1，李秀丽1，冯江2，代小平1，王静1，雷宏军1(1．华北水利水电大学，河南郑州450011；2．运城市水务局，山西运城044000)摘要：针对CHAIN—IR模型无法处理积水动边界条件的缺陷，对CHAIN—IR模型进行了有针对性地修改。通过对比室内试验实测数据与数值模拟结果，结果表明对CHAIN一1R模型的修改是成功有效的。模型应用表明：积水动边界条件下，滴头流量增大会导致积水范围的不显著增大，但

2、会引起水分沿垂向分布相对较多；同一滴头流量时，随着灌水历时的增加，积水范围也会不显著增大，但会使含水率高的区域主要沿水平方向分布。关键词：滴灌；地表积水；CHAIN—IR模型；数值模拟；滴头流量中图分类号：S275．6文献标识码：A文章编号：1000．0860(2014)07—0071—04Studyonwaterinfiltrationlawofdrip·irrigatedsoilunderdynamicboundaryconditionofsurfaceponding(Ⅱ)——improVem

3、entofnumericalsimulationLIDaoxil，LIXiulil，FENGJian92，DAIXiaopin91，WANGJin91，LEIHongjunl(1．NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，Henan，China；2．WaterConservancyBureauofYunchengCity，Yuncheng044000，Shanxi，China)Abstract：AsCH

4、AIN—IRmodelhasadefectthatcannothandlethedynamicboundaryconditionofthesurfaceponding，awell—targetedimprovementismadeonit．Throughthecomparisonmadebetweenthemeasureddatafromthelab·-experimentandthere··suhfromthenumericalsimulation．itiSdemonstratedthatthe

5、improvementonCHAINIRmodeliSsuccessfullyeffective．Theapplicationofthemodelshowsthatunderthedyn锄_icboundaryconditionofthesurfaceponding，theincrementoftheemitterflow-rateistoleadtOallinsignificantincrementoftherangeofthesurfacepending，butistocauserelativ

6、emoreverticaldistribu—tionsofwater．Meanwhile，underasameemitterflow-rate．therangeofthesurfacepondingisalsonottobeincreasedsignificant—lyalong诵ththeincrementofthedurationofirrigation，however．thoseareaswitllhigherwatercontentsarctobemainlydistribu—tedhor

7、izontally．Keywords：dripirrigation；surfaceponding；CHAIN—IRmodel；numericalsimulation；emitterflow-rate国内外对于滴灌条件下的土壤水分运动规律也已有了较深入地了解，但研究多属于非充分供水的点源人渗问题¨也J。实际应用时，滴灌系统所采用的流量往往会形成地表积水，从而形成了充分供水形成的积水动边界条件下的入渗问题。目前，国内外相关研究还比较少，而且多局限于对实验现象的描述∞。J。Youngs[61等研究给出了

8、滴灌地表积水稳定范围的预测模型，但该模型主要针对砂质土壤，且有线源假定的条件。李光永等¨-地表点源滴灌土壤水分运动的动WaterResourcesandHydrotxnuerEngineeringV01．45No．7力学模型，但该模型并不适用于滴头流量大于土壤人渗能力的工况。另外，商业软件HYDRUS一2D可以较好地描述滴灌土壤水分运动，但不能描述移动的水分边界，对饱和区形成过程的描述尚需要简化或作较大改进‘8—91。张仁铎’l刮于1997年在可描述土壤水分和溶质运收稿日期：201