供水水头、灌水器及水质对负压灌溉土壤水运移的影响

供水水头、灌水器及水质对负压灌溉土壤水运移的影响

论文摘要

负压灌溉是一种新型的节水灌溉技术。其灌溉过程无需外界提水加压设备,利用土壤基质势(土壤吸力),自动从高程低于灌水器的水源中吸收水分,以补充作物和土壤的蒸散。利用咸水进行负压灌溉,可以大大降低灌溉成本,节约淡水资源,降低地下水位,从而改善土壤特性。本文就是在前人研究的基础上进行负压灌溉室内试验,试验采用30°扇形柱体有机玻璃土箱,高40cm,径向长度35cm。灌水器为多孔陶土板(5cm*3cm*2.5cm),孔径分别为5-6μm和3-4μm,具有透水不透气的特性。用马氏瓶对系统进行恒定水位供水。试验主要研究了不同供水水头(H=0.5m、0m、-0.5m、-1m、-1.5m、-2m)、不同孔径灌水器(5-6μm、3-4μm)及不同水质(自来水与咸水)对负压灌溉出水量及土壤水分运移的影响。试验结果表明:(1)灌水器孔径及水质一定时,负压供水水头越小,湿润体越小;不同供水水头下,累计入渗量Q、最大水平湿润距离X、最大垂直湿润距离Z都随时间的增加而增加;H=-2m时,Q、X、Z随时间增加的幅度非常小;离灌水器越远的地方,含水量越小。(2)供水水头及水质一定时,使用灌水器1(5-6gm)进行灌溉的湿润锋均大于灌水器2(3-4μm)情况下的湿润锋;每组对比试验中灌水器1的累积入渗量均比灌水器2大;灌水停止时,灌水器对最大水平和垂直湿润距离的影响变化规律不一;灌水器对各取样点的含水量的影响变化规律不一。(3)供水水头及灌水器一定时,同一灌水时间,使用自来水进行灌溉时的湿润锋均大于对应的咸水情况下的湿润锋;每组对比试验中自来水下的累积入渗量、最大水平及垂直湿润距离均大于或等于相应的咸水情况下;水质对各取样点的含水量的影响变化规律不一。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究目的和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 节水灌溉技术研究现状
  • 1.2.2 负压灌溉研究现状
  • 1.2.3 咸水灌溉研究现状
  • 1.3 研究内容
  • 第二章 试验设计
  • 2.1 试验装置
  • 2.2 试验土壤
  • 2.3 试验用水配制
  • 2.4 试验方法
  • 2.4.1 试验因素及水平
  • 2.4.2 试验步骤
  • 2.4.3 观测内容
  • 2.5 测验方法
  • 2.5.1 颗分试验
  • 2.5.2 土壤含水率测定
  • 2.6 负压灌溉基本理论
  • 第三章 不同供水水头对负压灌溉土壤水运移的影响
  • 3.1 试验布置
  • 3.2 不同供水水头对累积入渗量的影响
  • 3.3 湿润锋动态
  • 3.3.1 不同供水水头对湿润锋形状的影响
  • 3.3.2 不同供水水头对最大水平及垂直湿润距离的影响
  • 3.4 不同供水水头对土壤含水量分布的影响
  • 3.5 小结
  • 第四章 不同灌水器对负压灌溉系统土壤水运移的影响
  • 4.1 试验布置
  • 4.2 不同灌水器孔径对累积入渗量的影响
  • 4.3 湿润锋动态
  • 4.3.1 不同灌水器孔径对湿润锋形状的影响
  • 4.3.2 不同灌水器孔径对最大水平及垂直湿润距离的影响
  • 4.4 不同灌水器孔径对土壤含水量分布的影响
  • 4.5 小结
  • 第五章 不同水质对负压灌溉土壤水运移的影响
  • 5.1 试验布置
  • 5.2 不同水质对累积入渗量的影响
  • 5.3 湿润锋动态
  • 5.3.1 不同水质对湿润锋形状的影响
  • 5.3.2 不同水质对最大水平及垂直湿润距离的影响
  • 5.4 不同水质对土壤含水量分布的影响
  • 5.5 小结
  • 第六章 结论与建议
  • 6.1 结论
  • 6.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间主要参加的研究工作
  • 相关论文文献

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