收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

间隔覆盖条件下降雨入渗及水分运动与分布规律

陈曦  
【摘要】:干旱半干旱区水资源贫乏,大部分地区的年平均降水量在300mm-550mm,降水变率大,时空分布不均。天然降雨利用率低、土壤无效蒸发量大、水土流失严重是制约黄土高原地区农业可持续发展的主要问题。坡耕地是黄土高原水土流失的策源地,也是该地区农业用地的主体,坡耕地面积分别占全区耕地面积和旱耕地面积的46.7%和59.8%,而由坡耕地水土流失造成的土地生产力下降、作物减产等问题是不容忽视的。 本研究针对干旱半干旱地区坡耕地存在的主要问题,采用间隔覆盖法,利用室内人工模拟降雨试验,对裸露状态下塿土与黄绵土在不同雨强、坡度及覆盖面积比条件下的土壤水分入性能和土壤水分空间分布状况进行研究,旨在为间隔覆盖法的推广使用提供实验和理论支持。 通过室内试验和野外试验得到以下结论: 1土壤水分入渗性能 (1)一维垂直积水入渗情况下,累积入渗量和入渗率的动态变化过程均可用Philip入渗模型进行模拟;雨强对土壤的降雨入渗性能有较大影响。无覆盖人工降雨条件下,雨强越大,土壤的初期入渗率较高,且入渗率降低很快。累积入渗量表现为小雨强处理高于大雨强处理;间隔覆盖情况下,雨强对入渗率的影响规律与无覆盖降雨情况相同。相同实验条件下,与无覆盖情况相比,由于有径流的叠加利用,间隔覆盖法的土壤初期入渗率较高;坡度对入渗的影响表现出一定程度的不确定性;不同面积比处理的累积入渗量和入渗率均随着覆盖区面积增大而增大,且有覆盖处理均明显高于无覆盖处理; (2)不同土壤相同实验条件下的入渗率与累积入渗量比较,黄绵土的入渗率与累积入渗量均高于塿土。这一情况说明,土质的差异也是影响土壤入渗性能的重要因素之一。 (3)利用产流积水法计算入渗区坡面的降雨入渗率,并对坡面点入渗率动态进行模拟。模型计算值与实测数据计算值基本相同,但与水量平衡法计算值在整个降雨历时内差距均较大,差距存在的原因还有待于进一步分析研究。 2间隔覆盖条件下水分运动与分布规律 (1)两种土壤的径流推进速度均随降雨强度和面积比的增大而加快;径流推进范围内,降雨入渗量的变化表现出随着面积比增大而减小的规律,且面积比越大,入渗量变化越平缓;不同坡度条件下,不同处理的径流推进速度没有表现出明显规律。不同土质相比较,塿土的径流推进速度大于黄绵土,径流推进范围内的降雨入渗量则小于黄绵土。 (2)湿润锋在土槽前端边缘及入渗区与覆盖区交界点入渗深度较大。降雨强度和面积比越大,塿土和黄绵土的湿润锋入渗深度和湿润区面积越小,坡度对二者的影响表现不明显。相同条件下,黄绵土的湿润区面积和湿润锋入渗深度均大于塿土。两种土壤的湿润区面积和土壤的累积入渗量均呈现出良好的幂函数关系,可以由湿润区面积进一步推算土体蓄水量。 (3)不同降雨强度下,塿土和黄绵土的湿润锋分布均匀系数最大值出现在降雨强度为60mm/h时,最小值在降雨强度为25mm/h时,且各处理黄绵土的湿润锋分布均匀系数均小于塿土;不同面积比下,无覆盖时塿土和黄绵土湿润锋均匀系数最大,且黄绵土的湿润锋分布均匀系数大于塿土,其余处理的湿润锋分布均匀系数则是塿土大于黄绵土。 3间隔覆盖法的野外试验 间隔覆盖条件下,在种植小区内,覆盖区土壤表层含水率较高,覆盖区与植物生长区交界处的土壤含水率增加,使得坡面上部土壤蓄水增加,有利于坡面上部植物的生长发育。另外,间隔覆盖法通过雨水的叠加利用,也增加了无覆盖区的土壤含水率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 武桂芝;郑西来;林国庆;郝鹏;;季节性河道渗漏野外试验研究[J];干旱区研究;2011年01期
2 蔡树英,林琳,杨金忠,刘金峰;含水层和土壤的随机特征对水分运动的影响[J];水科学进展;2005年03期
3 闵雷雷;于静洁;;土壤斥水性及其对坡面产流的影响研究进展[J];地理科学进展;2010年07期
4 李渊,张德生;入渗、蒸发条件下土壤水分运动的数值模拟[J];延安大学学报(自然科学版);2005年03期
5 孙阁;林地坡面水分运动研究[J];生态学杂志;1994年02期
6 冯宇鹏;秦学林;;三段式暴雨衰减指数条件下的小流域暴雨产流计算[J];电力勘测设计;2009年03期
7 J.姆尔斯(J.MLS);王新洋;;有效降水估算[J];人民长江;1981年05期
8 郭建荣;水往高处流[J];中国民营科技与经济;1994年08期
9 杨秋珍,李军,谈建国,杨星卫,汪治澜,盛平,洪嘉琏,刘彩堂,李林;上海菜区人工模拟暴雨入渗试验研究初报[J];应用气象学报;1998年03期
10 陈洪松,邵明安;黄土区坡地土壤水分运动与转化机理研究进展[J];水科学进展;2003年04期
11 黃万里;;给地面点上降雨产生迳流的过程[J];地球物理学报;1955年01期
12 李家春,姚德良,沈卫明;干旱地区陆面过程的研究[J];水动力学研究与进展A辑;1996年04期
13 王慧芳;邵明安;;含碎石土壤水分入渗试验研究[J];水科学进展;2006年05期
14 王涛;包为民;胡海英;瞿思敏;黄琳煜;;氢氧稳定同位素在土壤蒸发规律研究中应用[J];中国农村水利水电;2008年04期
15 李春江,陈式,林漳基,汪德熙;均匀花岗岩中放射性核素迁移研究[J];水文地质工程地质;1999年01期
16 杨晓俊;;用人工降雨揭示降雨产流特征和降雨入渗规律[J];地下水;2007年02期
17 苏永红;朱高峰;冯起;司建华;常宗强;;蒸发条件下一维垂向非饱和土壤水分运动的数值模拟——以额济纳荒漠河岸胡杨林为例[J];中国沙漠;2009年02期
18 梁爱民;邵龙潭;;土壤中空气对土结构和入渗过程的影响[J];水科学进展;2009年04期
19 张大鹏;罗国光;;葡萄成熟期果实水分出入运动的研究[J];Journal of Integrative Plant Biology;1993年01期
20 叶一隆;砂箱模型模拟休耕田区以砂桩补注地下水对溶质传输影响[J];水科学进展;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄川;李家祥;王里奥;焦斌权;;卫生填埋场水分运动规律动态模拟试验[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 王振华;郑旭荣;任杰;安俊波;;灌水频率对地下滴灌线源入渗土壤水分运动规律影响的试验研究[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
3 李强;李占斌;鲁克新;王民;穆军;;神府东胜矿区不同下垫面产流产沙试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
4 赵景波;张允;陈宝群;刘护军;;洛川中、晚更新统黄土入渗率与地下水富集规律研究[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
5 王建东;龚时宏;许迪;于颖多;马晓鹏;;地表滴灌条件下水热运移数值模拟与验证[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
6 窦超银;康跃虎;;地下水浅埋区重度盐碱地覆膜咸水滴灌水盐动态试验研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
7 施德鸿;贾永瑞;左秀法;李孟海;;洛川黄土塬包气带水份赋存与运移的研究[A];中国地质科学院水文地质工程地质研究所所刊(第1号)[C];1985年
8 徐首先;魏玉强;聂新山;吴珊玲;;膜孔灌理论及实用技术初步研究[A];新疆水利学会获奖论文集(1989-1998)[C];1999年
9 高昌珍;王利环;张忠杰;;黄土高原沙壤土水平沟波涌灌溉试验研究[A];2006中国科协年会农业分会场论文专集[C];2006年
10 李毅;邵明安;;覆膜条件下土壤水、盐、热耦合迁移研究进展[A];《自然地理学与生态建设》论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
2 于健;地表径流与土壤侵蚀的化学与物理调控效应试验研究[D];中国农业大学;2005年
3 陈洪松;黄土区坡地土壤水分运动与转化试验研究[D];西北农林科技大学;2003年
4 刘战东;冬小麦降雨利用过程及其模拟[D];中国农业科学院;2012年
5 周蓓蓓;土石混合介质水分溶质运移的试验研究[D];西北农林科技大学;2009年
6 魏永霞;黑龙江西部坡耕地不同耕作措施水分转化与土壤侵蚀特征[D];东北林业大学;2009年
7 李雪转;非充分供水土壤水分入渗规律的试验研究与过程模拟[D];太原理工大学;2010年
8 李红星;基于点入渗参数计算土渠床渗漏损失的方法研究[D];太原理工大学;2010年
9 梁爱民;非饱和土壤渗透特性及饱和入渗机理试验研究[D];大连理工大学;2008年
10 匡星;铁路工程边坡水力侵蚀规律与评价方法研究[D];北京交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈曦;间隔覆盖条件下降雨入渗及水分运动与分布规律[D];鲁东大学;2012年
2 李青青;充填结构包气带水分运动试验研究[D];安徽理工大学;2011年
3 王芳;入渗水头对土柱入渗特性影响的试验研究[D];太原理工大学;2005年
4 卢霞;红壤水分运动和溶质运移特征及参数研究[D];湖南农业大学;2010年
5 周青云;蓄水多坑土壤水分运动数值模拟与试验研究[D];太原理工大学;2004年
6 成全;降雨条件下机修梯田土壤水分运动的有限元数值模拟[D];山西农业大学;2005年
7 任杰;地下滴灌灌水设计参数对土壤水分运动规律的影响研究[D];石河子大学;2008年
8 童富果;降雨条件下坡面径流与饱和—非饱和渗流耦合计算模型研究[D];三峡大学;2004年
9 柴向斌;蓄水单坑水肥灌施条件下水氮运移分布规律试验研究[D];太原理工大学;2011年
10 温明霞;不同土石混合介质水分运动的试验研究[D];西北农林科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 仝玉纯;博医在棉花枯黄萎病防治上的应用(下)[N];江苏农业科技报;2006年
2 冯国民;香菇高产接种三法[N];陕西科技报;2006年
3 麦积山石窟艺术研究所 董广强;麦积山石窟水害环境调查[N];中国文物报;2007年
4 小边;怎样提高土壤质量[N];新疆科技报(汉);2006年
5 阳泉市环保局 侯锦;浅谈能源城市的节水型绿化[N];山西经济日报;2007年
6 ;盐碱地改良技术措施[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2006年
7 本报记者 若竹;选择设备要因地制宜[N];中国花卉报;2005年
8 尹万珠;森林与水的关系:缝隙现象和合力水运动(上)[N];科技日报;2002年
9 ;香菇高产接种是关键[N];湖北科技报;2004年
10 记者 屈金星;采煤破坏水资源问题亟待解决[N];中国矿业报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978