滴头间距对线源滴灌土壤湿润均匀度的影响研究

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以室内试验为基础,研究了滴头间距对线源滴灌土壤灌湿润均匀度的影响。滴头流量和滴水量固定的条件下,滴头间距取值为10、30、40、50、60和70cm共6个处理,在沙土、轻壤土上进行地表线源滴灌试验,通过对土壤湿润体的大小形状、土壤湿润锋水平以及垂直运移情况以及湿润体含水率分布情况进行观测和分析,研究滴头间距对土壤湿润均匀度的影响。此外,在滴水量固定(取3L),滴头流量取1L/h,3L/h的情况下,分析了滴头流量对不同土壤的各种指标的影响,得到结论如下;(1)在灌水量、滴头流量相同的情况下,不同土质的湿润体形状各不相同。沙土的湿润体窄而深,轻壤土的宽而浅;随着滴头流量的增加,沙土的湿润体将变深,湿润体底部越来越平坦;对轻壤土湿润深度影响不明显;沙土和轻壤土的湿润锋的运移速率随着入渗时间的延长逐渐减小;且沙土水平湿润锋的运移与时间均符合良好的幂函数关系;沙土地表湿润锋交汇时间与滴头间距呈现显著的幂函数关系。(2)滴头流量和滴水量恒定,滴头间距对不同土质土壤的湿润均匀度影响各不相同。试验结果表明,在试验范围内轻壤土沿滴头连线方向、垂直滴头连线方向以及交汇区的土壤湿润均匀度受滴头间距的影响均不明显;沙土滴头连线方向的湿润均匀度受交汇区水分状况的影响比较明显。滴头间距较小时,滴头连线方向的土壤湿润均匀度受滴头间距变化的影响不大;滴头间距大于30cm时,沙土沿滴头连线方向的湿润均匀度明显减小,沙土滴头连线方向的土壤湿润均匀度随滴头间距变化与地表土壤湿润均匀度变化规律类似,呈现余弦函数规律。而沙土垂直滴头连线方向和交汇区的土壤湿润均匀度受滴头间影响不明显,但其交汇区土壤含水量却随滴头间距增大而明显降低;(3)根据湿润体内含水率分布规律,利用Christiansen公式,推导出了滴头间距与沙土土壤湿润均匀度的关系式。综上,对于线源滴灌而言,滴头间距对滴头连线方向的土壤湿润均匀度的影响最大,该方向的土壤湿润均匀度是评价线源滴灌质量的最主要指标,以上结果可以为滴头间距和滴灌带间距设计提供参考,这对于滴灌质量评价及滴灌工程设计具有指导意义。
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