间歇和连续喷灌下土壤水分运动特征COMSOL数值模拟与验证

作     者：陈瑞 陈晓芳 李红 王剑 郭鑫 向钰 CHEN Rui;CHEN Xiaofang;LI Hong;WANG Jian;GUO Xin;XIANG Yu

作者机构：江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51939005) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第6期

页      码：237-247页

摘      要：为探明间歇喷灌和连续喷灌条件下的土壤水分运动规律,建立喷灌随时间变化的非均匀灌水边界下的土壤水分二维运动模型,借助COMSOL数值模拟软件,实现模型的求解,并通过土箱试验对模型进行验证,分析不同喷灌模式下土壤水分运动特征,评估喷灌均匀性和喷灌模式对土壤含水率均匀性的影响。结果表明,土壤含水率和土壤湿润峰模拟值与实测值之间的一致性较好。喷灌模式对土壤水分运动过程和含水率均匀度影响不大。随着间歇次数和间歇时长的增加,喷灌结束时表层土壤含水率减小、水分入渗深度增加。喷灌条件下,土壤含水率均匀度高于地表测得的喷灌均匀度。当喷灌均匀度为39.77%~80.15%时,土壤含水率均匀度为88.57%~94.47%。当喷灌均匀度较低、点喷灌强度较高、总灌水量较大时,采用间歇喷灌、增加间隙次数和总间歇时长,可以一定程度降低地表径流和深层渗漏风险、改善土壤含水率均匀性。研究可为喷灌系统设计均匀度合理取值和高效运行提供理论基础。

主 题 词：土壤水分 灌溉 模型 喷灌 均匀度 数值模拟 COMSOL 

学科分类：0818[工学-交通运输类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 0714[0714] 0701[理学-数学类] 090301[090301] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202309132

馆 藏 号：203127848...