带状砂沟模式下土壤入渗过程模拟研究

作     者：范严伟 梁金宇 Fan Yanwei;Liang Jinyu

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 

基　　金：国家自然科学基金项目“竖管滴灌节水控温理论研究及其在固沙植物幼苗保育中的应用”(51969013) 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室(西安理工大学)开放研究基金项目“带状砂沟模式下土壤增渗机理及入渗模型研究”(2020KFKT-6) 

出 版 物：《水土保持通报》 (Bulletin of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2024年第44卷第2期

页      码：22-31页

摘      要：[目的]探究土壤质地类型和砂沟结构参数对土壤入渗过程的影响,为砂沟集雨工程设计、运行和管理提供科学依据。[方法]基于HYDRUS-2D/3D软件,建立带状砂沟模式下土壤水分运动数学模型,利用室内试验验证模拟带状砂沟模式下土壤入渗过程的可靠性。在此基础上,模拟分析不同影响因素下带状砂沟模式下土壤累积入渗量和湿润锋运移变化过程。[结果]模拟结果与实测数据无显著性差异且一致性良好,表明所建模型及其求解方法能够有效获取带状砂沟模式下不同时刻土壤累积入渗量和湿润锋运移距离数值;均质土壤填充带状砂沟存在明显的增渗效应。原土质地、砂沟距、砂沟宽和砂沟深均对增渗率有较大影响,增渗率随原土饱和导水率和砂沟距的增大而减小,随砂沟宽和砂沟深的增大而增大;土壤湿润锋轮廓呈下低上高的U形,随时间的延长,U形侧边湿润锋逐渐靠近砂沟交汇面,顶部平台逐渐消失;原土质地对湿润锋运移距离影响较大,湿润体随原土饱和导水率的增大而增大;砂沟深对湿润锋的形态和分布影响较大,随砂沟深度的增大,U字体型垂向拉伸,左侧湿润深度显著增大,右侧湿润深度变化微弱;砂土质地、砂沟距和砂沟宽对湿润锋运移距离影响较小。[结论]带状砂沟土体构型能够显著提高土壤入渗能力,土壤质地类型和砂沟结构参数对土壤累积入渗量和湿润锋运移距离均有不同程度影响。

主 题 词：带状砂沟 增渗 湿润锋 累积入渗量 HYDRUS-2D/3D 

学科分类：09[农学] 0903[农学-动物生产类] 090301[090301] 

D　O　I：10.13961/j.cnki.stbctb.2024.02.003

馆 藏 号：203128194...