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南郊区典型灌水期土壤入渗参数及入渗过程预报

【摘要】:经分析可认为南郊区农业年生产周期内的各次灌溉可归纳为三种类型,即备耕后头次灌溉、第二水灌溉、第三水灌溉和其以后的灌溉。现以南郊区古店村进行头水灌溉,预报头水灌溉的入渗参数k,实时预测土壤入渗模型参数流程图见图5.22。南郊区各代表区土壤各次灌水的土壤入渗过程见表5.11。表5.9南郊区土壤入渗参数预报模型参数估计及检验表表5.11南郊区各代表性区域历次灌溉推荐入渗参数及入渗模型表注加黑数据为由H 90预报值反求所得。

经分析可认为南郊区农业年生产周期内的各次灌溉可归纳为三种类型,即备耕后头次灌溉、第二水灌溉、第三水灌溉和其以后的灌溉。

1.土壤各物理参数确定

开春后进行耕作称为备耕地,土壤结构比较疏松、土壤干容重比较小,头水灌溉过程中地表土壤结构被破坏,灌溉过程结束后,随着土壤内排水和水分的重新分布和后期的消散,在地表土壤水吸力和土壤固有属性的共同作用下,表土形成致密层,相对体积质量增大,即土壤干容重增加。经过多次灌溉,土壤干容重逐渐增大,经过一定次数的灌溉后,土壤干容重相对稳定。因此,头水、二水和三水的地表土壤干容重是逐渐增大的,数值大小可参考实测数据。

现拟定头水灌溉时土壤原始含水量为田间持水量的70%,二水灌溉时土壤初始含水量为田间持水量的65%,三水及以后有灌溉时土壤初始含水量为田间持水量的60%。

土壤质地参数如砂粒含量、物理性粘粒含量等采用实际土壤颗粒分析数据。有机质含量采用备耕前土壤表层0~20cm 的有机质含量实测值,不考虑作物生长过程中施肥对其的影响。概化各代表区的土壤物理参数如表5.10所示。

2.土壤入渗参数预报

将确定的土壤物理参数带入南郊区土壤入渗模型参数预报模型中,即可得到入渗模型参数的预报值。

现以南郊区古店村进行头水灌溉,预报头水灌溉的入渗参数k,实时预测土壤入渗模型参数流程图见图5.22。

图5.22 实时土壤入渗参数预测流程图

首先,拟定头水灌溉时的各物理参数,由表5.7可知影响土壤入渗参数k的变量的值为:(土壤干容重0~20cm)x 1=1.167g/cm3,(物理性粘粒含量0~20cm)x 2=0.192,(土壤初始含水量0~10cm)x 3=0.126,(土壤初始含水量10~20cm)x 4=0.14,由表5.9可知入渗参数k的多元线性回归模型为分别将上述x 1、x 2、x 3 和x 4 值代入式(5.25)中,便可得到k值,即表5.10中古店村头水k=1.43。(www.chuimin.cn)

分别将表5.9中的回归参数代入回归模型,如表5.10所示的物理量代入相应变量中,便可计算出如表5.11所示的土壤入渗模型参数的预报值,为以后确定地面灌水技术参数优化提供理论依据。

3.入渗过程预报

将入渗参数带入考斯加科夫三参数模型中,即可得到土壤的入渗过程。南郊区各代表区土壤各次灌水的土壤入渗过程见表5.11。

表5.9 南郊区土壤入渗参数预报模型参数估计及检验表

表5.11 南郊区各代表性区域历次灌溉推荐入渗参数及入渗模型表

注加黑数据为由H 90预报值反求所得。