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水利工程论文-华北地区夏玉米田间水分转化规律研究.doc

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水利工程论文-华北地区夏玉米田间水分转化规律研究.doc

水利工程论文华北地区夏玉米田间水分转化规律研究摘要本文利用一维垂直非饱和土壤水运动计算模型,通过模拟计算夏玉米生育期各生长阶段不同水文年、不同灌水定额下田间水分转化规律,对棵间蒸发,深层渗漏与灌水定额之间的数量关系进行了定量研究,并建议华北地区夏玉米节水灌溉定额为40M/亩关键词夏玉米田间水分转化灌水定额1田间水分转化的动力学模式田间水分的转化过程主要包括降雨或灌水的入渗,径流,根区土壤水分运移,根系吸水,蒸发蒸腾,根区以下土壤水运动等描述土壤水运动的动力学方程是根据达西定律和连续方程结合推导出来的,由于方程是非线性的,所以只有在特定的初始和边界条件下才能用解析法求解自60年代以来,随着电子计算机技术的发展,人们能够借助计算机运用数值模拟的方法,对一般条件下的土壤水分运动问题求解,并得到了满意的结果本文采用HYDRUS模型软件进行数值模拟11HYDRUS模型HYDRUS模型软件[8]是美国盐碱实验室在WORM模型的基础上的改进版,用于模拟计算一维垂直非饱和流和溶质运移,考虑了作物根系吸水和土壤持水能力的滞后影响,适应于恒定或非恒定的边界条件,具有灵活的输入输出功能,可用来模拟非匀质土壤,最多可模拟5种20层土壤模型中方程解法采用GAKERIN线性有限元法12方程和边界条件在忽略土壤侧向水流运动,仅考虑一维垂向运移时,有根系吸水项的土壤水分运动方程为[1]CHH/T/ZKHH/ZKHSZ,T1式中CH比水容重[L1],CHDΘ/DH,H土壤压力水头[L],Θ体积含水量[L3L3],KH水力传导度[LT1],SZ,T单位体积根系吸水率[T1],Z土壤深度[L]、向下为正,T时间[T]初始条件HZ,TH0Z,T0上边界条件H0,TH0T,积水条件KHH/ZKH/Z0Q0T2式中H0T已知压力水头[L],Q0T净通量,正通量表示下渗,负通量表示蒸发棵间蒸发下边界条件HL,THIT,KHH/ZKH/ZLQ1T或H/Z/ZL0,32作物根系吸水模式本文采用VANGENUCHTEN模型[8],即SZ,TEPTΞ′,ZΣH,H04式中SZ,T单位根据吸水率,EPT作物最大蒸腾率,ΣH,H0盐分应力函数,反映土壤盐分对田间根系吸水的影响ΣH,H01/1HH0/H50P5式中H压力水头,H0渗透压,与溶液浓度C有关,H0A1C,A1简单换算系数,其值依赖于压力水头和浓度表达的单位H50

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