目前大同市总耕地面积38.12 万hm2 ，总灌溉面积为11.62 万hm2，有效灌溉面积达11.403万hm2 ，大同市98.8%的灌溉面积属于地面灌溉，现状地面灌溉水利用率只有0.3～0.4。据2005 《山西水利年鉴》统计，大同市总供水量为40143 万m3，农业用水为27976 万m3，农业用水量占总用水量的69.7%。......
2023-11-04
地面灌溉优化研究成果
【摘要】：模型中的变量有两类，一类为被预测量；另一类为输入变量。本模型输入变量选择影响土壤入渗能力的主要因素。为了预报模型的准确性，本模型选择土壤0～20cm 和20～40cm 土层中的砂粒含量、粉粒含量、粘粒含量和0～20cm 土层内的物理性粘粒含量作为模型中土壤质地的变量。
模型中的变量有两类，一类为被预测量；另一类为输入变量。本模型的被预测量为土壤的入渗能力。土壤的累积入渗量是标志其入渗能力大小的指标之一，但土壤累积入渗量随着入渗时间的变化而变化。大量的田间土壤入渗试验表明:无论是何种土壤质地、土壤结构及初始含水量条件，入渗开始后40～60min的入渗过程都已进入相对稳定入渗阶段。此时，不同土壤的入渗能力差异已经清楚。为安全起见，选择90min的累积入渗量作为衡量土壤入渗能力的指标。因此，以90min的累积入渗量作为本预报模型的预测变量。
本模型输入变量选择影响土壤入渗能力的主要因素。由试验结果和第5.1节的分析认为，非冻结土壤条件下，影响土壤入渗能力的主要因素有土壤质地、土壤结构、土壤含水量、土壤有机质含量4个方面。
1.土壤质地
用来表征土壤质地的数量指标是土壤不同粒径的含量，有砂粒含量 （3～0.05mm）、粉粒含量（0.05～0.002mm）、粘粒含量 （＜0.002mm）和物理性粘粒 （＜0.01mm）含量。本模型选择小于某粒径土粒含量占总土重的比值作为反映土壤质地的指标。经过对土壤入渗能力与土壤颗粒含量之间关系的分析，认为土壤入渗能力与表层土壤 （0～20cm）和（20～40cm）的土壤中的砂粒含量、粉粒含量、粘粒含量和土壤物理性粘粒含量都有关系。因此不能单独选择哪一种粒径含量作为反映土壤质地差异的指标。Bresler等人在1984年提出，土壤砂砾的含量对水力传导度产生25%～45%的影响。张新民等人在2000年提出，土壤的物理性粘粒对非饱和土壤水分特征曲线和导水率有显著影响；因此，土壤入渗能力与物理性粘粒含量的关系比较密切，也可选择土壤的物理性粘粒含量作为反映土壤质地的物理量。为了预报模型的准确性，本模型选择土壤0～20cm 和20～40cm 土层中的砂粒含量、粉粒含量、粘粒含量和0～20cm 土层内的物理性粘粒（＜0.01mm）含量作为模型中土壤质地的变量。
2.土壤结构
土壤结构是指耕层土壤的松紧程度、孔隙状况和板结程度，以土壤干容重作为反映土壤结构的指标。土壤干容重越小，土壤结构越疏散，其孔隙率越大，土壤入渗能力越强。本模型中采用土壤干容重作为反映土壤结构的物理量。由于水分入渗是水分通过地表进入土壤的过程，地表作为土壤入渗的上界面，大多数情况下对土壤入渗能力起控制作用。并且经过相关性分析认为，地表0～10cm 的土壤干容重与初始土壤入渗率的相关性最大，地表以下10～20cm、20～30cm 土层的土壤干容重对土壤水分入渗起到控制作用，所以选择0～10cm、10～20cm、0～20cm、20～30cm 土层的土壤干容重作为模型中的土壤结构变量。
3.土壤含水量(www.chuimin.cn)
土壤含水量是影响土壤入渗能力的主要因素之一。由于地表一开始为土壤水分入渗的控制界面，土壤入渗能力与表层土壤0～10cm 含水量有关，过几分钟以后，地表层含水率达到饱和，下层土壤含水率成为影响土壤入渗能力的主要因素，土壤稳定入渗率与10～20cm、20～30cm 土层的土壤含水量有关，因此选择0～10cm、10～20cm、0～20cm、20～30cm 范围内的土壤含水量作为反映土壤含水量的指标。土壤含水率一般常用的有重量含水率和体积含水率，由于体积含水率是在重量含水率的基础上乘以土壤干容重而得到的，这里由于引入了土壤干容重的值，使得土壤含水率与土壤结构之间有某种相关性。为此，选择重量含水率作为反映土壤含水量的指标。
4.土壤有机质含量
土壤有机质是土壤的重要组成部分，尽管土壤有机质只占土壤总重量的很少一部分，但是土壤的许多特性，都直接或间接地与有机质的存在分不开，它不仅是评价土壤肥力高低的重要指标，也是影响土壤入渗参数的主要因素之一。单秀枝等人在1998年提出，当有机质含量大于1.5%，土壤水动力学参数与土壤有机质含量呈现显著的函数关系。有机质含量的多少直接影响着土壤的结构，有机质含量多，土壤结构能够得到改善，两者具有很好的相关性；另外，有机质含量多，腐殖质的持水率增大。通常主要研究耕作层0～20cm 的有机质含量，因此本模型选择0～20cm 土层内的有机质含量作为模型中的有机质含量的变量。
5.其他因素
入渗时水的温度、气温对土壤入渗能力是否有影响，模型设计中把试验时的水温、气温也作为独立变量之一。但经过模型参数的显著性检验，水温、气温变量的影响与其他变量相比不显著，因而在后续的模型计算中不把水温、气温作为独立变量考虑
综上所述，在预报模型中，对于各试验地点的土壤，其自变量选取是按土壤质地、土壤结构、土壤含水量、土壤有机质含量等4个方面进行选定的；根据模型参数的显著性分析，确定不同类型土壤入渗能力的主要影响因素。其他因素的影响，由于问题的复杂性全部在模型常数项中综合考虑。
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2023-11-04
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经分析比较认为，在分析土壤质地对土壤入渗能力的影响中，以d＜0.01mm 的物理性粘粒含量百分数作为反映土壤质地的物理量。由图5.13可以看出无论哪种耕作条件，参数k值随土壤物理性粘粒含量的增加而增加，也就是说，参数k值随土壤质地的变重而增加。在相同土壤结构和土壤含水量条件下，土壤质地和土壤水势将成为影响k值大小的主要因素。......
2023-11-04
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2023-11-04
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2023-11-04
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2023-11-04
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2023-11-04
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