摘要：针对hydrus-2d软件在红壤区涌泉根灌土壤水分运移模拟的适用性问题,依据非饱和土壤水动力学理论,并结合红壤区涌泉根灌土壤水分运动特征建立了涌泉根灌土壤水分的入渗模型,利用hydrus-2d软件对模型进行求解,并对湿润锋运移距离以及土壤含水率的模拟值和实测值进行了对比验证。结果表明:在灌水结束时,hydrus-2d软件对竖直向下方向湿润锋的模拟值和实测值之间相对误差为5.21%,水平方向湿润锋的模拟值和实测值之间相对误差为-7.28%,且湿润锋模拟值和实测值的相关系数(R^2)均大于0.980,RMSE均在1.300 cm以内,F检验P值也均大于0.05;在灌水结束时,距离灌水器不同距离处土壤含水率剖面分布的模拟值和实测值基本一致,均表现为随着土层深度的增加而先增大后减小,在距离灌水器不同位置处,hydrus-2d软件对剖面土壤含水率的模拟值和实测值之间的相对误差均在±10%以内,且土壤含水率的模拟值和实测值相关系数(R^2)均大于0.990,RMSE在0.030 cm^3·cm^-3以内,F检验P值也均大于0.05。说明模拟值和实测值具有较好的一致性,模拟结果可为红壤区涌泉根灌系统的合理设计及运行提供依据。

摘要：为研究滨海吹填土地区控盐排水暗管布设对当地水盐运移的影响,以天津滨海新区为研究区选定典型试验区域建立现场试验,运用试验数据建立并验证了hydrus-2d数学模型,土壤含水率RMSE范围为0.0042~0.0062 cm^(3)/cm^(3),R2为0.9167~0.9773,NSE为0.7606~0.7931;土壤含盐量RMSE范围为0.7178~1.1694 g/kg,R^(2)为0.9732~0.9861,NSE为0.7140~0.9240,所建立的模型能够准确模拟淋洗和暗管排水协同作用下的土壤水盐运移规律。模拟结果表明,当将30 cm土层土壤含盐量降低至0.3%,暗管布设深度固定时,总有一个暗管布设间距,其对应的耗水量为最大值,当布设间距增大或者减小时耗水量也随之减小;也总有一个暗管布设间距,其对应的0~500 cm土层脱盐率为最大值,当间距增大或者减小时脱盐率也随之降低。暗管布设宽度固定时,耗水量随暗管布设深度增加而减少,暗管布设宽度逐渐增加时耗水量受布设深度影响逐渐减小;排盐率随布设深度增加而增加。考虑淋洗耗水量与脱盐率提出了综合性暗管布设参数选取指标α,并运用指标确定了20种暗管布设深度与宽度组合中的最优组合参数为深度为120 cm、间距200 cm。研究成果可为海滨吹填土地区控盐排水暗管技术应用提供指导。

摘要：针对膜下滴灌引起的盐分累计问题,为探求不同深度排盐沟对滴灌棉田土壤水盐运移规律的影响,设计测坑排盐浅沟滴灌棉花种植试验,通过建立hydrus-2d模型对10 cm深度排盐沟、30 cm深度排盐沟土壤水分、盐分运动规律进行模拟,利用土壤实测数据与对模拟结果进行验证。结果表明:土壤电导率受到排盐浅沟影响较为明显,排盐浅沟深度越大,排盐效果越明显;深度为30 cm排盐沟滴头处形成盐分淡化区域,排盐沟处0-15 cm土层盐分呈现不同程度积累;相对于深度为10 cm的排盐沟,30 cm深度排盐沟盐分聚集区更接近于土壤裸露处,有利于进一步开展大水洗盐、机械刮盐等工作;由于试验在测坑中展开存在一定人为因素,因此需继续开展大田试验,以期对结果进行充分验证。

摘要：下凹式绿地对缓解内涝积水、控制地表径流和污染、美化城市环境等具有重要作用.为了研究下凹式绿地在低渗透性土壤下的水力性能,基于贵阳月亮湖海绵公园的红黏土土壤性质和碎石颗粒级配.依据非饱和土壤水分运动理论,运用hydrus-2d模型软件,对层状下凹式绿地的雨水蓄积性能进行数值模拟研究.通过设计不同降雨强度0.05、0.08、0.09、1.30 cm/min,分析土壤和蓄水层各因素对层状下凹式绿地雨水蓄积性能的影响.结果表明:低渗透性土壤的土壤饱和含水量(即θmax)是影响层状下凹式绿地雨水蓄积性能最敏感的参数;增大蓄水层骨料粒径和蓄水层深度可有效增加层状下凹式绿地的蓄排水性能.

摘要：为探究暗管排水条件下分区淋洗对土壤盐分分布的影响,以沿海盐碱地区为研究区域,选定典型试验地进行现场试验,利用现场试验数据率定了hydrus-2d模型参数并验证了模拟暗管排水的准确性,运用验证后的模型模拟了不同分区淋洗情况下的土壤盐分分布.模拟结果表明:hydrus-2d能够较好地模拟暗管排水条件下的土壤盐分分布.在暗管排水条件下,非分区淋洗土壤盐分分布均匀性较差,利用分区淋洗可以极大的提高土壤盐分淋洗的均匀性,在5种模拟情景中,F4模拟情景的土壤盐分淋洗均匀性最好,100cm土层的最大与最小含盐量差值仅0.79g/kg。

摘要：为研究暗管排水条件下淋洗制度对土壤水盐运移的影响,本文以沿海盐碱地区为研究区域,选定典型试验地进行现场试验,利用现场试验数据率定了hydrus-2d模型参数并验证了模拟暗管排水的准确性,运用验证后的模型模拟了不同淋洗制度情况下的土壤盐分分布。结果表明:hydrus-2d能够较好地模拟暗管排水条件下的土壤水盐运移;在相同水量淋洗情况下,持续淋洗的淋洗效果优于间隔淋洗,间隔淋洗间隔时间越长淋洗效果越差。研究成果可为暗管排水条件下盐碱地淋洗制度的确定提供参考。

摘要：为减少大型喷灌机的喷灌水分蒸发漂移损失,将低压喷头改装成按适当间距布置的大流量压力补偿滴灌管,使大型喷灌机自走时拖拽滴灌管,实现边移动边滴灌。该移动滴灌系统融合了大型喷灌机与滴灌的技术优势,具有较高的节水潜力,研究其土壤水分入渗规律对于设计节水高效的灌溉系统具有重要意义。为确定移动滴灌管灌水后的土壤湿润体形状及土壤水分分布情况,该研究搭建了移动滴灌试验装置,设置30、40与50 mm 3种灌水深度进行移动滴灌土箱试验,同时利用hydrus-2d建立移动滴灌条件下的土壤水分运动数值模型。模拟与实测结果对比表明,所构建模型能较准确地反映移动滴灌的土壤水分运动规律,土壤剖面中的水分运动均遵循面源入渗模式,灌水后48 h土壤剖面含水率模拟值的标准均方根误差低于20%,各测点处含水率变化过程模拟的标准均方根误差值总体低于25%。利用所建模型分析了砂壤土、壤土与粉壤土3种不同的土壤质地,20、30与40mm3种不同的灌水深度以及0.050、0.075、0.100、0.125与0.150 cm3/cm35种不同的土壤初始含水率对移动滴灌条件下土壤水分入渗规律的影响。结果表明土壤质地对湿润峰运移距离与湿润体形状的影响较大,土壤砂性越强,湿润体横截面积越大,可以适应更大的滴灌管安装间距;对于供试砂壤土而言,增大灌水深度与土壤初始含水率,均可以提高湿润峰运移距离和灌水均匀性,但会加大深层渗漏风险。该研究结果对于大型喷灌机的移动滴灌系统设计运行具有重要参考价值。

摘要：为揭示东北寒区黑土稻田分层土壤水分二维运动规律,选择黑龙江省庆安灌溉试验站稻田土壤开展控制灌溉水层及地下水位条件下分层土壤与均质土壤室内入渗试验。设计装置分层收集侧渗水量,定量识别分层土壤垂直渗漏与侧向渗漏,并基于hydrus-2d软件建立水分二维运动模型。结果表明土壤水力特性参数反演效果较好,模型模拟值与实测值吻合;土壤的分层结构抑制了水分入渗,降低了水平侧渗速率及垂直渗漏速率,分层土柱犁底层基本无侧渗输出,耕作层与底土层稳定后的侧渗速率分别为0.007和0.023 cm/h。进行水量平衡分析,分层土柱入渗稳定后侧向渗漏占总渗漏的72.45%,主要通过底土层输出(63.42%);引入"单宽侧渗量"表示不同控制条件下土壤的侧渗输出,灌溉水层的增加显著增大了耕作层与底土层土壤的单宽侧渗量,控制灌溉水层有利于减少侧渗,提高用水效率;犁底层厚度增加主要贡献底土层的单宽侧渗量,反之,地下水位埋深增大则降低了底土层的单宽侧渗量,因此维持稻田适宜的犁底层厚度及地下水位埋深有利于减少深层渗漏损失。

摘要：为研究微润灌土壤水分入渗特征和不同影响因素对其影响规律,基于微润管出流机理,采用hydrus-2d软件构建了微润灌土壤水分运动模型。利用室内试验实测数据验证了模型的准确性,参数敏感性分析表明模型模拟结果对微润管的形状和水力特征参数敏感度较低。不同情境模型模拟结果表明:微润灌下水分主要集中在管附近;土壤质地越黏重,微润灌湿润范围和湿润锋运移速率越小,湿润体水分分布等值线图越接近于同心圆;工作压力水头越高,湿润范围和湿润锋运移速率越大,且管附近土壤饱和度越高,但200 cm工作压力水头下土壤不易达到饱和;微润管埋深显著影响湿润体的位置和湿润锋到达上下边界的时间,但在湿润锋到达边界之前,其对微润管出流量和湿润锋运移速率影响不大。本研究可为微润灌系统设计管理优化和该技术的进一步推广应用提供参考。

摘要：为研究宽垄沟灌肥液(硝酸铵)入渗过程中水氮运移特性,利用hydrus-2d模型对不同肥液浓度条件下土壤水力特性参数和溶质运移参数进行数值反演,模拟不同含水率、肥液浓度条件下的水氮运移.结果表明:运用数值反演方法得出的参数具有较高的准确性,可以使用hydrus-2d模型模拟沟灌水氮运移;硝态氮易随水分运动、铵态氮更易被土壤吸附;累积入渗量、湿润锋运移距离在肥液浓度为600mg·L^(-1)时相较于300mg·L^(-1)时分别增加了7.51%和3.98%,在肥液浓度为900mg·L^(-1)时相较于300mg·L^(-1)时分别增加了14.36%和9.6%;硝态氮、铵态氮质量分数在肥液浓度为600mg·L^(-1)时相较于300mg·L^(-1)时分别增加了101.6%和84.62%,在肥液浓度为900mg·L^(-1)时相较于300mg·L^(-1)时分别增加了224.7%和176.71%;土壤中硝态氮、铵态氮经过5d再分布后,浅层土壤中的硝态氮、铵态氮质量分数呈递减趋势,铵态氮的硝化速率低于硝态氮随水分向深层土壤运移的速率.