灌溉条件下土壤水分运动的试验研究

灌溉条件下土壤水分运动的试验研究

一、渗灌条件下土壤水分运动的试验研究(论文文献综述)

廖振棋,范军亮,裴青宝,钟韵[1](2022)在《不同灌水量和灌水器埋深下单坑渗灌红壤水分入渗特性及其模拟》文中研究指明【目的】探究灌水量和灌水器埋深对单坑渗灌红壤水分入渗特性的影响。【方法】通过室内土箱试验模拟大田单坑渗灌过程,研究了单坑渗灌红壤在不同灌水量(1、2 L和3 L)和不同灌水器埋深(10、15 cm和20 cm)条件下湿润锋运移距离、累积入渗量和土壤含水率的分布规律,并采用交替方向隐式差分法对土壤水分空间分布进行了模拟。【结果】入渗率随灌水量增大而增大,随灌水器埋深增大而减小;土壤入渗率在入渗初期较大,但随着时间推移逐渐减小,最终在较小范围内波动变化。在540min内,随着灌水量的增加,湿润体和湿润锋最大运移距离均增大,且促进土壤水分向灌水器右下方运移,其中垂向湿润锋最大运移距离大于水平湿润锋最大运移距离,灌水器埋深对垂向湿润锋运移距离均呈递减趋势;灌水量对单坑渗灌土壤含水率的影响大于灌水器埋深的影响。【结论】Kostiakov模型(R2=0.998)较Philip模型(R2=0.892)更适于描述单坑渗灌红壤的水分入渗过程;交替方向隐式差分法能较好地模拟单坑渗灌红壤的空间水分分布状况(R2=0.827,E≤7.2%)。

蔡炜[2](2021)在《壤中渗灌条件下植被混凝土水分运移规律的模拟研究》文中指出

马芳[3](2021)在《红梅杏林地降雨集流渗灌系统集流能力及土壤水分运移规律研究》文中指出宁南山区属于黄土高原地区,水资源短缺是制约该地区经济发展的主要因素之一且土壤水分的储存主要来自天然降水的补给。由于气候条件、水资源短缺及水土流失严重等现象,使得该地区的水资源呈现“量少、质差、分散、蒸渗损失大、利用效率低”特点。为解决该地区小降雨无法入渗至林木根部供植被吸收利用,本文基于渗灌技术自主研发了一种新型降雨集流渗灌装置,该集流渗灌装置,能按照林木需水的特征,直接进行根部供水,最大限度的增加水资源的综合供给量,同时能减少表层土壤水分蒸发为作物根系创造最适宜的土壤环境。本文以自然条件下的降雨量为研究因子,红梅杏为研究对象,通过野外大田试验,分析该地区天然小降雨的时空分布特征,以此为基础探究集流渗灌装置的集流能力及其不同降雨量条件土壤水分动态变化规律,研究结果对集流渗灌装置的野外推广使用提供理论支撑,主要研究结果如下:(1)近60 a降雨年际变化呈下降趋势,多年平均降水量为447.6 mm;小降雨量占年降雨量的比例逐年上升,1-3 mm的降雨量增加幅度较大;年降雨主要以10 a和28 a的周期变化趋势为主,3-5 mm和8-10 mm降雨量周期变化同年降雨的周期变化趋势相近。(2)2019-2020年,试验区降雨145次,其中<15 mm降雨量占总降雨量的83.46%,>15 mm的降雨占总降雨量的16.54%;试验区主要以高强度的小降雨为主,其中小于8 h的降雨占80%;集流渗灌装置在样地和红梅杏林地的临界截留量分别为0.4 mm、0.5 mm(6-9月),平均集流效率分别为74%、63%;<15 mm的降雨共发生25次,降雨总量为137.9 mm,渗灌系统总的集流量、截留量、林冠截留量分别为91.4 mm、30.2 mm、16.4 mm,各占降雨总量的66.3%、26.9%、11.9%。(3)集流渗灌系统下,降雨前后土壤含水率沿垂向深度均呈S型变化规律,土壤湿润体大致呈中心向下的椭球体形状;降雨后集流渗灌系统下土壤高含水率区分布在水平向0-15 cm,垂向15-35 cm的范围内,自然条件下土壤含水率主要分布在垂向0-15 cm的范围;相比裸地,集流渗灌装置可以抑制表层土壤水分蒸发,使得土壤水分主要分布在根区分布范围且更加节水;湿润体体积随降雨时间的增加而逐渐扩大,且湿润体体积与降雨时间之间呈幂函数关系。结合根系分布范围,将5.4 mm降雨量定义为集流渗灌条件下红梅杏的最小有效降雨量。(4)集流渗灌条件下各土层的平均土壤含水率均大于自然条件,其中0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-40 cm 土壤的平均土壤水分前者分别比后者高2.4%、3.9%、8.7%、8.4%;随树龄的增长,安装集流渗灌器条件下的红梅杏平均树高比自然生长条件下红梅杏高30 cm,地径和叶面积指数前者均是后者的1.3倍;地径与树高、叶面积之间均呈极显着相关性,相关系数分别为0.777、0.591。

马芳,张维江,李娟,黄艳,冯娜,王旭东,丁广[4](2021)在《降雨集流渗灌系统室内模拟土壤水分运动研究》文中研究表明为解决宁南山区旱地经济林干旱缺水的现状及小降雨(4~16 mm)无法入渗到根系(20~40 cm)分布范围,设计了一种降雨集流渗灌装置,通过室内土箱试验,以降雨量作为控制因子,研究不同雨量条件下径向和垂向土壤水分的运动特征。结果表明:随雨量增加累计入渗量逐渐增大,入渗速率逐渐减小;不同雨量条件下土壤含水率增量在垂向0~40 cm范围内随土层深度的增加呈先增加后减小的趋势,径向沿距渗灌器距离的增加逐渐减小;灌水结束24 h后土壤水分高含水率区主要分布在垂向20~40 cm和径向0~20 cm,湿润体大致呈半椭球体;集流渗灌器明显提升了小降雨的利用,使经济林主要根系分布范围(20~60 cm)内,土壤含水率明显增加,有利于缓解经济林生育期缺水,促进其生长,该研究结果可为集流渗灌器在田间推广应用提供可靠的数据支撑。

焦炳忠[5](2020)在《地下渗灌入渗特性及对旱区枣树节水增产效应的研究》文中认为宁夏地处我国半干旱区,年降水量稀少、蒸发强烈,水资源极为短缺,当地农林牧业的灌溉主要以黄河水为主,随着黄河水量的消减及新型工业用水量的增加,经济林果作为宁夏农业产业结构调整的主要方向,其发展受到极大限制,如何通过改进节水灌溉方式、提高经济林果产量和水分利用效率,是实现林果业可持续发展的有效途径。为推动干旱地区经果林精准灌溉,助力农业产业结构调整,切实提高经果林产量和水分利用效率,本文以同心圆枣为研究对象,通过研究地下渗灌入渗特性及对枣树节水增产效应,确定地下渗灌灌水器的加工工艺和布设方式,深入探讨地下渗灌对枣树耗水规律、根系分布、土壤水分变化及渗灌管田间应用技术参数,全面解析地下渗灌技术在林果业中的抗旱节水增产机理。主要得出以下结论:(1)通过研究不同加工工艺条件下地下渗灌灌水器的物理特性,发现橡胶颗粒增多,加工温度低,拉伸力度大,均可使地下渗灌灌水器渗水孔密度增多。加工温度对地下渗灌灌水器吸水时间和膨胀率的影响大于原料配比和拉伸力度。加工温度对地下渗灌灌水器渗水量影响较小,不同原料配比条件下的渗水量存在极显着差异(P<0.01)。从不同压力下地下渗灌灌水器的制造偏差系数来看,T2P3L1处理(橡胶粉末:聚乙烯为2.86:1、加工温度151℃、拉伸力度5 N)和T2P1L2处理(橡胶粉末:聚乙烯为2.50:1、加工温度151℃、拉伸力度10N)性能最优。(2)通过研究地下渗灌入渗特性及水分运移规律,结果表明:当压力范围在0.02-0.08 MPa时,地下渗灌灌水器渗水稳定后的额定流量为1.42~4.93 L/(min·m);压力越大额定流量越大,地下渗灌灌水器越长平均额定流量越小。地下渗灌灌水器湿润体的形状为椭柱体,随时间增长湿润体逐渐增大,不同压力下渗水速率均为垂直向下>水平方向>垂直向上,湿润锋运移距离与灌水时间呈幂函数关系,相关系数在0.99以上。确定了地下渗灌灌水器在2种土壤中的应用参数,其中,砂质土壤地下渗灌灌水器布设深度15~30 cm,半径30~40 cm较适宜;砂壤土布设深度30~45 cm,半径40~50 cm较适宜。(3)由地下渗灌方式与枣树耗水规律研究得出:不同处理对枣树各生育时期的耗水量及日耗水强度影响显着,相同生育期内灌水量与日耗水强度呈正相关关系;相同处理下各生育期作物耗水量和日耗水强度均呈先增大后减小的趋势,在枣树果实膨大期耗水量最大,日均耗水强度在1.08~2.69 mm/d,耗水模数在38.73~46.01%之间。枣树作物系数总体呈先增大再减小的趋势,峰值出现在果实膨大期。(4)根据微孔渗灌室内水分入渗特性,研究了地下渗灌灌水器不同布设方式对土壤水分和枣树根系分布的影响,结果表明,随着地下渗灌灌水器埋深的增加,土壤含水率最大分布范围和湿润中心均向下移动;随着地下渗灌灌水器布设半径的增大,土壤含水率最大分布范围和湿润锋峰值均向外移动;随着灌水量的增加,湿润体的范围逐渐增大。垂直方向40~60 cm 土层各处理的根系干质量密度最大,区间为176.38~181.04g/m3之间,占0~200 cm土层总根系干质量密度的28.65%~30.12%。水平方向根系干质量密度增量主要分布在20~80 cm,20~40cm根系干质量密度最多,区间为129.58~133.24 g/m3,占枣树水平方向0~200 cm 土层根系干质量密度的24.66%~26.01%。(5)由不同地下渗灌灌水器布设方式和灌水量对枣树生长发育的影响研究,结果表明:D30R30W0.8处理(埋深30 cm、布设半径30 cm和作物-皿系数0.8)下产量最高,3年的枣树产量分别为 7600.49、7588.15、7394.71 kg/hm2;灌溉水利用效率最高分别为 3.15、3.04、3.01 kg/m3;水分利用效率最高分别为3.37、3.44、3.31 kg/m3,均与其他处理存在显着差异(P<0.05)。(6)利用主成分分析法与TOPSIS模型对枣树各指标综合效益进行评价,均表现为D30R30W0.8处理最优。因此,确定宁夏半干旱区枣树地下渗灌灌水器的合理布置方式为:以地表向下埋深30 cm,以树干为中心向外30 cm的环形布设,灌水量以作物-皿系数0.8最佳,揭示了地下渗灌方式对旱区枣树节水增产效应。

帅凯源[6](2020)在《深层坑渗灌土壤水氮运移特性与数值模拟研究》文中研究指明为了增加深层坑渗灌在水肥一体化条件下水氮利用效率,本文通过室内实验,探究了在不同影响因素下,深层坑渗灌入渗能力、湿润锋运移、湿润体水分分布以及土体中铵态氮和硝态氮运移转化特性的影响。得出的主要研究成果如下:(1)在深层坑渗灌水氮肥入渗下,累积入渗量与入渗时间之间符合Kostiakov幂函数入渗模型。增加氮肥浓度、灌水器开孔率会导致累积入渗量增加,另一方面,减小初始含水率和土壤容重也会导致致累积入渗量的增加。(2)深层坑渗灌水氮肥入渗的各向湿润锋运移距离和入渗时间之间存在一定的相关性。在相同入渗时间的前提下,各向湿润锋运移距离与土壤容重之间存在显着的负相关关系,而与土壤初始含水率、灌水器开孔率等参数之间存在显着的正相关关系。灌水结束时刻,土壤容重越小、土壤初始含水率、灌水器开孔率以及氮肥浓度越大,湿润锋运移距离越远。随着再分布进行,湿润体范围变大,水分分布更加均匀。(3)灌水结束以及灌水再分布的时期,铵态氮的分布主要集中在灌水器的开孔附近,同时硝态氮的分布特性和水分具有一定的相似性,当结束灌水以后,湿润体内同一节点维持的铵态氮、硝态氮等质量分数和土壤容重之间存在显着的负相关关系,而与土壤初始含水率、灌水器开孔率等参数之间存在显着的正相关关系。再分布过程中,前3天湿润体内铵态氮、硝态氮质量分数变化较小,从第3天至10天,湿润体内铵态氮质量分数减小幅度较大;而硝态氮质量分数从3天到10天逐步增大。(4)Hydrus-2D软件可以很好的模拟深层坑渗灌土壤水氮运移转化特性。

于珍珍[7](2020)在《水肥气耦合调控土壤环境对玉米生长影响的研究》文中研究表明通气灌溉是一项新型农业生产技术,在渗灌的基础上结合土壤通气技术,既保证了作物生长对水分的需求,又能增加土壤含氧量,防止土壤水分、气体比例不协调对作物生长产生抑制作用。前期已经进行了通气灌溉技术对作物生长影响的相关研究,然而并未考虑在灌水、施肥、通气耦合条件下对作物生长及土壤环境的影响,尤其是对土壤环境中温度变化的影响更为少见,并且试验环境局限于温室试验研究,由于试验条件不受外界环境影响,因此试验结果不能直接应用于大田作物种植。为了优化传统种植技术模式,改良土壤环境,提升作物产量和品质,创新提出了水肥气耦合技术,并在海南省自然科学基金青年基金项目(519QN289)和中国热带农业科学院创新团队项目(19CXTD-31)的支持下,设计水肥气一体化智能设备,开展田间试验研究,具体内容如下:(1)设计水肥气一体化智能设备。采用仿真分析与试验验证相结合的方法设计水肥气一体化智能设备。利用Hydrus软件对土壤通气系统进行了优化设计,以玉米根系呼吸速率为测定指标进行仿真分析,确定了渗灌管铺设深度为30cm,通过进行系统验证试验可以证明该设备结构合理,运行正常,可以满足玉米生长要求。(2)开展水肥气对土壤环境耦合作用田间试验研究。以水肥气一体化智能设备为试验平台,选取灌水量、施肥量和通气量为影响因素,以土壤含水量、土壤含氧量、土壤温度为评价指标进行正交试验,并通过响应面分析法对结果进行优化,最终确定水肥气耦合技术的优化工艺参数。对照试验结果表明:水肥气耦合技术可以提高土壤含水量4.309.14%,提升土壤含氧量5.0516.85%,降低土壤温度变化速率1.708.60%,可为玉米生长提供适宜的生长环境。(3)开展水肥气对玉米生长耦合作用田间试验研究。以水肥气一体化智能设备为试验平台,选取灌水量、施肥量和通气量为影响因素,以玉米农艺性状及根系生长为评价指标,进行正交试验,并通过响应面分析法对结果进行优化,最终确定水肥气耦合技术的优化工艺参数。对照试验结果表明:采用水肥气耦合技术可以提高株高0.401.91%,茎粗0.707.11%,产量4.208.80%,提升根长7.9617.05%,根干重6.7318.40%,能够有效改善玉米生长发育情况,提高玉米产量。研究结果对提升土壤环境及作物高产提供了前提条件和理论基础。

韩懂懂[8](2020)在《地下垂直渗灌对枣树耗水规律及生长发育的影响研究》文中指出针对传统地面灌溉土壤水分分布浅层化,无法解决果树根系水分补给路径长且水分利用效率低的林果业用水问题,结合枣树根系分布特征,以地下渗灌管和宁夏灵武长枣树为研究对象,设置不同地下垂直渗灌管长度(L1:10 cm、L2:20 cm、L3:30 cm、L4:40 cm)土壤水分入渗室内模拟试验,以及枣树不同灌溉定额(W1:210 mm、W2:300 mm、W3:390 mm)和地下垂直渗灌管不同埋深(D1:10 cm、D2:20 cm、D3:30cm)的大田试验,分析地下垂直渗灌土壤水分入渗特征与不同处理对枣树各生育时期耗水规律、生长发育指标及水分利用效率的影响,确定枣树地下垂直渗灌适宜灌溉定额和埋深,为地下垂直渗灌技术的应用提供理论依据。(1)地下垂直渗灌不同管道长度对土壤水分入渗特征影响的试验结果表明:灌水时间相同时,湿润锋运移速度随管道长度的增大而加快。灌水定额相同时,不同渗灌管长度土壤含水率等值线形状差异不大,均近似为“椭球体”,湿润体纵向大小表现为L4(大于100 cm)>L3(98.67 cm)>L2(97.24cm)>L1(84.24 cm),横向大小表现为 L1(57.53 cm)>L2(52.02cm)>L3(49.42 cm)>L4(45.29cm),且土壤含水率均呈现由内向外逐渐降低的趋势,渗灌管道出水口位置土壤含水量为18.68%~22.56%,土壤湿润锋处土壤含水量降至10.03%~11.34%。(2)地下垂直渗灌对枣树耗水规律与作物系数影响的试验结果表明:同一灌溉定额条件下,枣树耗水量与作物系数随渗灌管埋深的增大呈先增大后减小的趋势,灌溉定额W2、W3处理时,管道埋深对枣树耗水量与作物系数的影响较弱,耗水量和作物系数差异较小。在同一管道埋深条件下,2018年、2019年枣树各生育期、全生育期耗水量与作物系数均表现为W3>W2>W1。地下垂直渗灌条件下,全生育期相同水分处理下各生育期作物耗水量、日均耗水强度和作物系数随生育期的推进均呈现先增大后减小的趋势,果实膨大期均达到最大值。(3)地下垂直渗灌不同埋深与灌溉定额对枣树生长发育影响的试验结果表明:同一灌溉定额条件,与D1、D3处理相比,D2处理能够明显促进枣树新梢直径、枣吊长度和座果率的增长,同时枣树产量提高4.45%~24.53%,水分利用效率提高0.11%~22.54%。渗灌管埋深D2条件下,与W1处理相比,W2、W3处理能够明显促进枣树新梢直径、枣吊长度、座果率和产量的增长,灌溉定额从W2提高为W3时枣树产量无显着差异(P>0.05),2018年、2019年水分利用效率反而降低21.22%和16.50%。因此,地下垂直渗灌在灌溉定额为300mm和埋深20 cm时更适宜枣树生长,且有助于提高产量和水分利用效率。本论文通过室内模拟试验和田间定位试验,初步确定了地下垂直渗灌土壤水分分布特征和适宜枣树灌溉定额及最佳布设位置,为枣树水分管理、精准灌溉提供科学依据与技术支持,同时为地下垂直渗灌技术的应用提供理论依据。

丁广[9](2020)在《宁南山区经济林降雨集流入渗系统的水分动态研究》文中认为在黄土高原地区,水分是植物生长最主要的限制因素,生态系统中的水分主要来自天然降水输入土壤的水分。由于气候条件限制和水土流失、干旱缺水等水资源问题,导致该地区自然降水利用率低,水资源浪费严重。为探究宁南山区红梅杏经济林在应用降雨集流渗灌系统后对雨水的截留与收集能力、分配特征;自然降水通过该系统在红梅杏根系的入渗特征以及确定红梅杏在应用降雨集流渗灌系统后的有效降雨量。以宁夏固原市原州区红梅杏林地为研究对象,采用对比观测的方法,以天然降雨和人工模拟降雨相结合的方式,分析原州区小降雨特征,以此为基础设计野外试验,在野外实地开展对红梅杏降雨集流渗灌过程的试验与模拟。研究取得以下主要结果:(1)固原市原州区近60年的降雨年际变化整体呈现出增加的趋势。该地区小降雨居多,0~16mm降雨总量在年降雨总量中占比较大,平均占比为58.53%。0~16mm各阶段的降雨量变化趋势有增有减。0~4mm、4~8mm以及12~16mm的降雨量呈现出增加的趋势,仅8~12mm的降雨量呈现出减少的趋势。且0~4mm和4~8mm的降雨量的增加趋势比12~16mm的降雨量增加趋势更加大。(2)试验观测期间天然降雨集中在小降雨区间,5mm以下降雨占比83.3%。研究中采用的人工模拟降雨方式同天降降雨相比,相似系数为0.91,人工模拟降雨结果略高,但仍具有较高的相似性、适用性。在人工模拟降雨的条件下,降雨集流系统的集流量与降雨量成线性关系,集流量随着降雨量增加而增加。(3)试验期间共观测分析16场降雨,降雨总量为80.30mm,其中收集雨量为52.14mm,渗灌系统截留量为18.19mm,林冠截留量为9.97mm,分别占降雨总量的64.93%,22.65%和12.42%。平均渗灌系统集流率为61.29%,平均渗灌系统截留率为27.12%,平均林冠截留率为11.95%。从试验观测得到的拟合方程可以得出,集流量随着降雨量的增加而增大,集流量与降雨量有着显着的线性关系(R2=0.9955)。集流率随着降雨量的增加而逐渐增大,但是增大的趋势逐渐减小,集流率与降雨量存在对数关系(R2=0.6939)。小雨量级降雨的集雨率偏小且不稳定,随着雨量级的增加,集雨率成对数关系增加且较稳定。(4)入渗过程是从渗灌器底部出水口处开始,湿润锋主要推进方向呈沿水平线向下45°向外扩散湿润锋向下运移速率快于水平运移速率和向上运移速率。在理想状况下湿润体形态近似坛状。湿润体的体积随着降雨时间增加而逐渐增大,湿润体体积与降雨时间存在幂函数关系。在铺设渗灌系统情况下,四年生红梅杏的有效降雨量为16.22mm。

王旭东[10](2020)在《降雨集流渗灌湿润体特性研究及仿真模拟》文中认为为了解决宁南山区经济林红梅杏干旱缺水、小降雨(5~16mm)深根系经济林难以利用的问题,以粉黏土(宁夏固原市原州区彭堡镇申庄村)渗灌为研究对象,采用室内降雨集流渗灌实验和HYDRUS-2D软件模拟相结合的研究方法,对降雨集流渗灌湿润体特性开展了相关研究并进行了仿真模拟,重点研究了不同渗灌雨量对土壤水分运动随时间的变化规律、对湿润体特性的影响以及有效湿润体的影响。本研究结果对降雨集流渗灌系统在宁南山区红梅杏经济林推广使用提供了理论支撑,同时可以提高经济林红梅杏产量,预期可取得良好的经济和生态效益。主要研究成果如下:(1)土壤水分在渗灌过程中先经过一个快速上升再缓慢下降最后趋于稳定这么一个变化过程,在渗灌结束3天左右土壤水分基本达到一个相对比较稳定的状态。在同一深度处含水率随着距离渗灌器水平距离的增加逐渐减少;距渗灌器水平距离L15cm处同一垂直面上不同深度处的含水率相差不大;距渗灌器水平距离L25cm处同一垂直面上不同深度处的含水率仅距地面10cm处的含水率较小一些,其他深度处的含水率较为接近;距渗灌器水平距离L35cm处的含水率D40cm深度>D30cm深度>D20cm深度>D10cm深度。在距渗灌器水平距离L45cm处的含水率D20深度和D10深度基本没有变化。D40深度和D30深度有一个轻微增加趋势且两者相差不大。(2)灌水结束后含水率分布最高的区域在距离地面10~40cm处。其湿润体大致呈“坛子”状且含水率分布随距离渗灌器边缘的增加而减小。灌水结束1天时含水率最高的区域在距离地面10~60cm处,高含水率区域较灌水结束时能下移20cm左右,其湿润体变化依旧呈“坛子”状,坛子腰部增大。灌水结束3天时水分经过再分布含水率最高的区域在距离地面10~70cm处,高含水率区域下移明显,和灌水结束时相比,其高含水率区域下移了 30cm左右,和灌水结束1天时相比其高含水率区域下移了 10cm左右,且含水率分布随渗灌器边缘距离的增加而减小。(3)在不同渗灌雨量对有效湿润体的研究中,以60%的田间持水量为有效湿润体的边界,采用Surfer软件确定了渗灌结束、渗灌结束1天、渗灌结束3天的有效湿润体边界,再用Auto-CAD软件计算其有效湿润体体积。采用这种方法很好的降低了有效湿润体的计算工作量,并且具有较高计算精度。其有效湿润体与不同渗灌雨量之间呈对数关系,且决定系数R2在0.96以上。(4)HYDRUS模拟的土壤水分与观测点的土壤水分吻合度较好,其纳什效率系数(NSE)在0.6259~0.7659之间,均方根误差在0.0089~0.0145之间。(5)安装降雨集流渗灌系统在红梅杏经济林后,同样的天然小降雨后,安装降雨集流渗灌装置的土壤含水率比自然生长状况的高,经过一年,安装降雨集流渗灌系统的地径是自然生长状况的1.2倍;叶面积指数较自然状况的高56.8%,并且安装该装置后地径和叶面积指数两者都明显优于自然生长状况的。

二、渗灌条件下土壤水分运动的试验研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、渗灌条件下土壤水分运动的试验研究(论文提纲范文)

(1)不同灌水量和灌水器埋深下单坑渗灌红壤水分入渗特性及其模拟(论文提纲范文)

0 引言
1 材料与方法
    1.1 试验材料
    1.2 试验装置
    1.3 试验方法
2 土壤水分入渗模型与数值模拟
    2.1 土壤水分入渗模型
    2.2 土壤水分运动的数值模拟
        2.2.1 均质土坑渗灌入渗水分运动模型
        2.2.2 定解条件
        2.2.3 数值求解
    2.3 VG模型参数拟合
3 结果与分析
    3.1 土壤水力学参数
    3.2 灌水量和灌水器埋深对湿润锋运移距离的影响
    3.3 灌水量和灌水器埋深对湿润锋动态变化的影响
    3.4 土壤水分入渗特性及其模拟
        3.4.1 入渗率
        3.4.2 累积入渗量
    3.5 土壤含水率分布及其模拟
4 讨论
5 结论

(3)红梅杏林地降雨集流渗灌系统集流能力及土壤水分运移规律研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 雨水集流技术
        1.2.2 有效降水量
        1.2.3 土壤水分对小降雨的响应
        1.2.4 渗灌条件下土壤水分运移规律
    1.3 研究目标
    1.4 研究内容
        1.4.1 固原地区年降雨与小降雨时空分布特征
        1.4.2 研究区降雨特征及集流渗灌系统集流能力分析
        1.4.3 集流渗灌系统条件下土壤水分空间分布特征研究
        1.4.4 安装集流渗灌系统对土壤水分及红梅杏各生长指标影响
    1.5 技术路线
第二章 田间试验设计与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 试验方案设计
        2.2.1 降雨量和集流量方案设计
        2.2.2 试验降雨量设计
        2.2.3 土壤水分测定方案设计
    2.3 试验测定项目与方法
        2.3.1 土壤物理性质测定
        2.3.2 降雨量的测定
        2.3.3 土壤水分测定
    2.4 红梅杏生长指标测定
    2.5 数据采集与处理
第三章 固原地区年降雨与小降雨的时空分布特征研究
    3.1 研究区自然降雨特征分析
        3.1.1 固原地区多年降雨特征
    3.2 小降雨量年际变化规律
        3.2.1 各等级降雨量与降雨天数的变化规律
        3.2.2 小降雨突变分析
        3.2.3 降雨量周期分析
    3.3 本章小结
第四章 试验期间降雨分布及集流渗灌系统集流能力
    4.1 研究区降雨特征
    4.2 降雨集流系统的集流原理
        4.2.1 集流渗灌系统的集流量
        4.2.2 林冠截留量、截留率与降雨量关系特征
    4.3 本章小结
第五章 集流渗灌条件下土壤水分空间分布研究
    5.1 集流渗灌条件下土壤水分随时间的变化规律
        5.1.1 水平土壤水分运移的变化
        5.1.2 垂向土壤水分运移的变化
    5.2 集流渗灌条件下土壤水分的一维分布
        5.2.1 土壤含水率的垂向分布规律
        5.2.2 土壤含水率的径向变化规律
    5.3 集流渗灌条件下土壤水分的二维分布
        5.3.1 降雨后土壤水分的二维分布
        5.3.2 集流渗灌与地面灌溉土壤水分的比较
    5.4 集流渗灌条件下红梅杏的最小有效降雨量
        5.4.1 降雨量与湿润体体积的关系
        5.4.2 集流渗灌系统最小有效降雨量的确定
    5.5 本章小结
第六章 集流渗灌系统初步效果评价
    6.1 土壤水分动态变化规律
    6.2 株高的年增长量分析
    6.3 地径年增生长状况
    6.4 叶面积指数的变化
    6.5 两种状况下对红梅杏生长指标的相关性分析
    6.6 本章小结
第七章 结论与讨论
    7.1 结论
    7.2 讨论及建议
参考文献
致谢
作者简介

(4)降雨集流渗灌系统室内模拟土壤水分运动研究(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 试验土壤
    1.2 试验装置
    1.3 试验方法
2 结果与分析
    2.1 累计入渗量和入渗速率变化过程分析
    2.2 雨量对垂向土壤含水率增量分布的影响
    2.3 雨量对径向土壤含水率增量分布的影响
    2.4 雨量对土壤水分再分布的影响
3 讨论
4 结论

(5)地下渗灌入渗特性及对旱区枣树节水增产效应的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 地下灌溉技术的研究进展
        1.2.2 地下灌溉土壤水分入渗的研究进展
        1.2.3 枣树耗水需水规律及生长特性的研究进展
    1.3 研究目标、研究内容和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第二章 不同加工工艺条件下地下渗灌灌水器的物理特性研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料与设计
        2.1.2 试验过程
        2.1.3 测定项目与方法
        2.1.4 数据处理
    2.2 结果与分析
        2.2.1 地下渗灌灌水器渗水过程及现象
        2.2.2 不同加工工艺对渗水孔隙率的影响
        2.2.3 不同加工工艺对吸水稳定时间和膨胀能力的影响
        2.2.4 不同加工工艺对拉伸性能的影响
        2.2.5 各处理下地下渗灌灌水器出水量与压力的关系
        2.2.6 各处理下地下渗灌灌水器制造偏差系数
    2.3 讨论
        2.3.1 不同加工工艺对地下渗灌灌水器物理特性的影响
        2.3.2 不同加工工艺对地下渗灌灌水器水力性能的影响
    2.4 小结
第三章 地下渗灌入渗特性及水分运移规律研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 地下渗灌管在空气中的渗水试验
        3.1.2 地下渗灌管在土壤中的渗水试验
        3.1.3 地下渗灌入渗技术参数试验
        3.1.4 测定指标
    3.2 结果与分析
        3.2.1 地下渗灌灌水器工作稳定性分析
        3.2.2 地下渗灌灌水器在土壤中湿润体特征
        3.2.3 压力水头、渗水时间与累计渗水量之间的关系
        3.2.4 地下渗灌灌水器土壤水分运动模型
        3.2.5 地下渗灌灌水器入渗模型及影响因素分析
    3.3 讨论
        3.3.1 地下渗灌灌水器长度和压力对渗水性能和均匀度的影响
        3.3.2 地下渗灌灌水器在林果树中应用参数确定
    3.4 小结
第四章 不同渗灌方式和灌水量对枣树耗水规律与作物系数的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 研究区概况
        4.1.2 试验设计与方法
        4.1.3 土壤水分及气象数据监测
    4.2 结果与分析
        4.2.1 参考作物蒸发蒸腾量
        4.2.2 不同渗灌方式和灌水量对枣树各生育期耗水规律的影响
    4.3 讨论
        4.3.1 不同渗灌方式和灌水量对参考作物蒸发蒸腾量的影响
        4.3.2 不同渗灌方式和灌水量对作物耗水量和作物系数的影响
    4.4 小结
第五章 不同渗灌方式和灌水量对土壤水分和枣树根系分布的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 研究区概况
        5.1.2 试验设计
        5.1.3 测定指标及方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 不同渗灌方式和灌水量对枣树生育期水分变化的影响
        5.2.2 不同渗灌方式和灌水量对枣树根系分布的影响
    5.3 讨论
        5.3.1 不同渗灌方式对枣树土壤水分分布的影响
        5.3.2 不同渗灌方式对枣树根系分布的影响
        5.3.3 有待进一步研究的内容
    5.4 小结
第六章 不同渗灌方式和灌水量对枣树生理生长特性的影响
    6.1 材料与方法
        6.1.1 研究区概况
        6.1.2 试验设计
        6.1.3 测定指标及方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 不同渗灌方式和灌水量对枣树生理特性的影响
        6.2.2 不同渗灌方式和灌水量对枣树农艺性状的影响
        6.2.3 不同渗灌方式和灌水量对枣树产量及产量构成因素的影响
        6.2.4 不同渗灌方式和灌水量对枣树产量、水分利用效率的优选
    6.3 讨论
        6.3.1 不同渗灌方式和灌水量对枣树生理特性的影响
        6.3.2 不同渗灌方式和灌水量对枣树生长特性的影响
    6.4 小结
第七章 地下渗灌灌水器布设方式对枣树节水增产综合效益评价
    7.1 主成分分析及评价
        7.1.1 评价指标标准化
        7.1.2 计算各指标的相关系数矩阵
        7.1.3 计算贡献率及提取主成分
        7.1.4 计算主成分评价值
    7.2 基于TOPSIS法的地下渗灌灌水器枣树综合评价
        7.2.1 TOPSIS模型建立
        7.2.2 TOPSIS模型评价的结果分析
    7.3 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
个人简历
附录一

(6)深层坑渗灌土壤水氮运移特性与数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土壤水分入渗研究进展
        1.2.2 土壤氮素运移转化研究进展
        1.2.3 土壤溶质运移转化数值模拟研究进展
        1.2.4 深层坑渗灌研究进展
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 技术路线
2.实验设计与方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验设计
        2.2.1 深层坑渗灌土壤入渗影响因素的研究
        2.2.2 深层坑渗灌土壤氮素运移转化特性研究
        2.2.3 深层坑渗灌土壤水肥耦合运移转化特性研究
        2.2.4 深层坑渗灌土壤水氮运移转化特性数值模拟
    2.3 土壤参数测定
        2.3.1 土壤饱和导水率
        2.3.2 土壤水分特征曲线
        2.3.3 非饱和土壤导水率
        2.3.4 非饱和土壤水扩散率
        2.3.5 水动力弥散系数的测定
3 深层渗灌土壤水入渗影响因素研究
    3.1 灌水器开孔率对深层坑渗灌水氮肥入渗的影响
        3.1.1 灌水器开孔率对累积入渗量的影响
        3.1.2 灌水器开孔率对湿润锋特性的影响
        3.1.3 灌水器开孔率对土壤湿润体含水率的影响
    3.2 土壤初始含水率对深层坑渗灌水氮肥入渗的影响
        3.2.1 土壤初始含水率对累积入渗量的影响
        3.2.2 土壤初始含水率对湿润锋特性的影响
        3.2.3 土壤初始含水率对土壤湿润体含水率的影响
    3.3 土壤容重对深层坑渗灌水氮肥入渗的影响
        3.3.1 土壤容重对累积入渗量的影响
        3.3.2 土壤容重对湿润锋特性的影响
        3.3.3 土壤容重对土壤湿润体含水率的影响
    3.4 本章小结
4 深层坑渗灌土壤氮素运移转化影响研究
    4.1 灌水器开孔率对深层坑渗灌土壤氮素运移转化的影响
        4.1.1 灌水器开孔率对铵态氮运移转化的影响
        4.1.2 灌水器开孔率对硝态氮运移转化的影响
    4.2 土壤初始含水率对深层坑渗灌土壤氮素运移转化的影响
        4.2.1 土壤初始含水率对铵态氮运移转化的影响
        4.2.2 土壤初始含水率对硝态氮运移转化的影响
    4.3 土壤容重对深层坑渗灌土壤氮素运移转化的影响
        4.3.1 土壤容重对铵态氮运移转化的影响
        4.3.2 土壤容重对硝态氮运移转化的影响
    4.4 本章小结
5 深层坑渗灌水肥耦合运移转化特性研究
    5.1 氮肥浓度对深层坑渗灌水氮肥入渗的影响
        5.1.1 氮肥浓度对累积入渗量的影响
        5.1.2 氮肥浓度对湿润锋特性的影响
        5.1.3 氮肥浓度对土壤湿润体含水率的影响
    5.2 氮肥浓度对深层坑渗灌土壤氮素运移转化的影响
        5.2.1 氮肥浓度对铵态氮运移转化的影响
        5.2.2 氮肥浓度对硝态氮运移转化的影响
    5.3 本章小结
6 深层坑渗灌水氮运移转化数值模拟
    6.1 引言
    6.2 基本假定及数学模型
        6.2.1 深层坑渗灌土壤水运动基本方程
        6.2.2 深层坑渗灌土壤氮素运移基本方程
    6.3 初始条件及边界条件
        6.3.1 初始条件
        6.3.2 边界条件
    6.4 模型参数
    6.5 模拟结果及分析
        6.5.1 湿润锋模拟结果
        6.5.2 土壤水分分布模拟结果
        6.5.3 土壤铵态氮模拟结果
        6.5.4 土壤硝态氮模拟结果
    6.6 本章小结
7 结论及建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献

(7)水肥气耦合调控土壤环境对玉米生长影响的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水肥一体化技术研究现状
        1.2.2 土壤通气技术研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 研究的主要内容
    1.5 研究技术路线
2 水肥气一体化智能设备的研究
    2.1 主要结构及工作原理
        2.1.1 主要结构
        2.1.2 工作原理
    2.2 主要设备设计及选型
        2.2.1 灌溉装置的设计与选型
        2.2.2 过滤器的选型
        2.2.3 施肥装置的设计与选型
        2.2.4 通气装置的设计与选型
    2.3 自动控制系统的设计
        2.3.1 系统总体设计思路
        2.3.2 硬件选型
        2.3.3 PLC控制程序设计
    2.4 参数优化与系统功能性试验
        2.4.1 渗灌管技术参数的确定
        2.4.2 系统功能性试验
    2.5 本章小节
3 水肥气耦合技术对土壤环境影响的试验研究
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 试验地概况
        3.1.2 试验材料与设备
        3.1.3 试验方案
        3.1.4 试验指标及测定方法
    3.2 单因素试验
        3.2.1 试验设计
        3.2.2 试验结果与分析
    3.3 正交试验
        3.3.1 试验设计
        3.3.2 回归模型的建立与显着性分析
        3.3.3 响应面分析
    3.4 参数优化及验证试验
    3.5 本章小结
4 水肥气耦合技术对玉米生长影响的试验研究
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 试验材料与设备
        4.1.2 试验方案
        4.1.3 试验指标及测定方法
    4.2 单因素试验
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 试验结果与分析
    4.3 正交试验
        4.3.1 试验设计
        4.3.2 回归模型的建立与显着性分析
        4.3.3 响应面分析
    4.4 参数优化及验证试验
    4.5 本章小结
5 水肥气耦合技术田间验证试验
    5.1 试验设计
    5.2 试验方法
    5.3 试验结果与分析
        5.3.1 土壤环境对照试验
        5.3.2 玉米生长对照试验
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
个人简介

(8)地下垂直渗灌对枣树耗水规律及生长发育的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究目标、研究内容和技术路线
第二章 试验方案况与研究方法
    2.1 不同灌水压力与不同灌水器长度土壤水分入渗试验
    2.2 枣树不同灌溉定额与渗灌管道不同埋深试验
第三章 地下垂直渗灌不同管道长度对土壤水分入渗特征的影响
    3.1 地下垂直渗灌不同压力水头对流量的影响
    3.2 地下垂直渗灌不同管道长度对土壤累积入渗量的影响
    3.3 地下垂直渗灌不同管道长度土壤对湿润锋运移规律的影响
    3.4 地下垂直渗灌不同管道长度对湿润体水分分布的影响
    3.5 本章小结
第四章 地下垂直渗灌对枣树耗水规律与作物系数的影响研究
    4.1 参考作物蒸发蒸腾量
    4.2 地下垂直渗灌枣树各生育期耗水规律
    4.3 地下垂直渗灌对枣树各生育期内作物系数的影响
    4.4 本章小结
第五章 地下垂直渗灌不同埋深与灌溉定额对枣树生长发育的影响研究
    5.1 不同灌溉定额与渗灌管埋深对枣树新梢生长的影响
    5.2 不同灌溉定额与渗灌管埋深对枣树枣吊生长的影响
    5.3 不同灌溉定额与渗灌管埋深对枣树开花座果率及产量的影响
    5.4 不同灌溉定额与渗灌管埋深对枣树水分利用效率的影响
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
个人简介

(9)宁南山区经济林降雨集流入渗系统的水分动态研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 小降雨事件对植物的影响研究
        1.2.2 雨水资源化研究
        1.2.3 人工模拟降雨装置研究
        1.2.4 有效降雨研究
        1.2.5 土壤入渗和节灌技术研究
    1.3 研究目的与创新点
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 创新点
    1.4 研究内容
        1.4.1 试验区小降雨特征分析
        1.4.2 试验区降雨集流装置集流机理的研究
        1.4.3 土壤水分动态变化及红梅杏有效降雨与无效降雨界线的确定
    1.5 技术路线
第二章 试验设计与方案
    2.1 试验区概况
    2.2 试验方案
        2.2.1 试验区天然降雨特性分析与人工降雨设计
        2.2.2 渗灌器集流机理的研究
        2.2.3 土壤水分动态变化及红梅杏有效降雨于无效降雨界线的确定
第三章 小降雨特征分析
    3.1 降雨量的年内、年际变化规律
    3.2 各阶段的年降雨量趋势分析
    3.3 各段降雨量之和占年降雨量的比例
    3.4 本章小结
第四章 雨水收集系统的降雨集流规律
    4.1 雨量分配及观测
        4.1.1 降雨设计
        4.1.2 雨量测量
    4.2 研究地天然降雨特征
    4.3 天然降雨与人工模拟降雨结果分析
        4.3.1 两种降雨方式集流量
        4.3.2 两种降雨方式相似性分析
    4.4 渗灌系统集流量
        4.4.1 对比样地渗灌系统集流量
        4.4.2 红梅杏样地渗灌系统集流量
    4.5 林冠截留率与降雨再分配
    4.6 本章小结
第五章 红梅杏根区土壤入渗特性及有效降雨量
    5.1 观测内容与方法
        5.1.1 试验设置
        5.1.2 观测内容
    5.2 水分入渗规律
        5.2.1 累积入渗量
        5.2.2 入渗率
    5.3 湿润锋运移特征
        5.3.1 垂直方向运移规律
        5.3.2 水平方向运移规律
    5.4 湿润体范围与有效降雨量确定
        5.4.1 湿润体范围动态变化
        5.4.2 有效降雨量的确定
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简介

(10)降雨集流渗灌湿润体特性研究及仿真模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 现有研究存在的问题
    1.4 拟解决的问题
    1.5 研究内容及技术路线
第二章 研究技术与方案
    2.1 实验方法
    2.2 实验设计
    2.3 试验方案
    2.4 模型实验设计
第三章 不同渗灌雨量下湿润体特性试验
    3.1 不同降雨量渗灌下土壤水分运移规律的研究
    3.2 不同渗灌雨量下湿润体特征
    3.3 小结
第四章 不同渗灌雨量下土壤入渗数值模拟研究
    4.1 HYDRUS模型简介
    4.2 模型的建立
    4.3 土壤含水率模拟及验证
    4.4 模拟结果准确性评价
    4.5 小结
第五章 降雨集流渗灌系统效果初步评价
    5.1 降雨集流渗灌安装应用对比分析
    5.2 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介

四、渗灌条件下土壤水分运动的试验研究(论文参考文献)

  • [1]不同灌水量和灌水器埋深下单坑渗灌红壤水分入渗特性及其模拟[J]. 廖振棋,范军亮,裴青宝,钟韵. 灌溉排水学报, 2022(01)
  • [2]壤中渗灌条件下植被混凝土水分运移规律的模拟研究[D]. 蔡炜. 三峡大学, 2021
  • [3]红梅杏林地降雨集流渗灌系统集流能力及土壤水分运移规律研究[D]. 马芳. 宁夏大学, 2021
  • [4]降雨集流渗灌系统室内模拟土壤水分运动研究[J]. 马芳,张维江,李娟,黄艳,冯娜,王旭东,丁广. 节水灌溉, 2021(04)
  • [5]地下渗灌入渗特性及对旱区枣树节水增产效应的研究[D]. 焦炳忠. 宁夏大学, 2020(02)
  • [6]深层坑渗灌土壤水氮运移特性与数值模拟研究[D]. 帅凯源. 西安理工大学, 2020(02)
  • [7]水肥气耦合调控土壤环境对玉米生长影响的研究[D]. 于珍珍. 黑龙江八一农垦大学, 2020
  • [8]地下垂直渗灌对枣树耗水规律及生长发育的影响研究[D]. 韩懂懂. 宁夏大学, 2020(03)
  • [9]宁南山区经济林降雨集流入渗系统的水分动态研究[D]. 丁广. 宁夏大学, 2020(03)
  • [10]降雨集流渗灌湿润体特性研究及仿真模拟[D]. 王旭东. 宁夏大学, 2020(03)

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灌溉条件下土壤水分运动的试验研究
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