土壤入渗能力影响地面灌溉效果？优化技术研究与实用手册

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：图7.3土壤水分入渗剖面图7.4累积入渗量与储水效率关系图7.5累积入渗量与灌水均匀度关系图7.6累积入渗量与灌水效率关系1.储水效果的变化特征图7.4为储水效率与土壤90min累积入渗量的关系曲线，由图7.4可以看出:当土壤入渗能力增大时，灌水效率先是随土壤入渗能力的增大而增大，而后随着土壤入渗能力的增大而减小，两者之间较好地符合二次多项式关系。

为了充分揭示地面灌溉效果的变化特征，以某试验地点的某一次灌水的技术参数为基础（畦田长度为70m，入畦单宽流量为0.00556m3/s，放水时间为955s），给定入畦流量和放水时间，对不同土壤入渗能力分别模拟其灌水过程和各项灌溉效果评价指标。不同土壤入渗能力条件下灌溉时的储水效果、灌水均匀度、灌水效率与90min累积入渗量（反映土壤入渗能力的指标）的变化曲线分别见图7.4、图7.5和图7.6。

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图7.3　土壤水分入渗剖面

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图7.4　累积入渗量与储水效率关系

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图7.5　累积入渗量与灌水均匀度关系

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图7.6　累积入渗量与灌水效率关系(www.chuimin.cn)

1.储水效果的变化特征

图7.4为储水效率与土壤90min累积入渗量的关系曲线，由图7.4可以看出:当土壤入渗能力增大时，灌水效率先是随土壤入渗能力的增大而增大，而后随着土壤入渗能力的增大而减小，两者之间较好地符合二次多项式关系。当土壤入渗能力较小时，灌溉水流推进快，大量的灌溉水流向下游段，下游段入渗量大幅度增加，致使上游段入渗水分达不到设计深度，而下游段大量的入渗水分进入计划湿润层以下，造成灌溉水损失，导致灌水效率较低；当土壤入渗能力增加时，灌溉水流运动速度减小，较多的水量在上游入渗，上游段入渗量增加，下游段入渗水量相对减少，在整个畦长上，渗入计划湿润层的水量相对增加，储水效率增大；当土壤入渗能力进一步增大时，灌溉水流推进速度更加缓慢，灌溉过程中上游段入渗水量进一步增加，而下游段入渗水量减少，上游段深层深漏损失增大，而下游段入渗水量与计划灌水深度的差值加大，造成储水效率的下降。

2.灌水均匀度的变化特征

图7.5为灌水均匀度与土壤90min累积入渗量的关系曲线，由图7.5可以看出:在相同的灌水技术参数下，灌水均匀度先随土壤入渗能力的增大而增大，而后随着土壤入渗能力的增大而减小。土壤入渗能力对灌水均匀度的影响不如对储水效率的影响明显。当土壤入渗能力低时，在相同的入畦单宽流量下，灌溉水流推进速度快，在灌水畦田上游段停留的时间减少，大部分灌溉水推向下游，在设计的灌水时间内，致使入渗水分沿畦长的分布变的不均匀，灌水均匀度较小；随着入渗能力的增大，畦田上下游入渗水量分配趋于均匀化，灌水均匀度提高；当土壤入渗能力进一步增大时，畦田上游入渗水量增加，而下游入渗水量减少，灌水均匀度反而有所下降。

3.灌水效率的变化特征

图7.6为灌水效率与土壤90min累积入渗量的关系曲线，由图7.6可以看出:在相同的灌水技术参数下，灌水效率先随土壤入渗能力的增大而增大，而后随着土壤入渗能力的增大而减小。灌水效率随土壤90min累积入渗量的变化规律符合二次多项式关系。灌水效率随土壤入渗能力增加而增加或减小的原因也是由地面灌溉水流运动的特征所决定的。当土壤入渗能力较小时，灌溉水流推进速度快，灌溉水流在已湿润段内的停留时间较短，相应的入渗量也较少，而大量的水流涌向下游。在下游段灌溉水入渗时间长，入渗水量大，其入渗水量可能远超过计划灌水深度，使较多的灌溉水在下游段以深层深漏的形式损失，造成灌水效率偏低；当土壤入渗能力不断增大时，水流推进速度不断减小，入渗到土壤计划湿润层内的水量不断增加，也就使储水效率不断增加；当水流推进速度减小到一定程度时，在设计的放水时间内，灌溉水在灌水畦田的上游段大量入渗，超过计划的灌水深度，造成部分深层渗漏，而下游段入渗水量过少甚至不能到达畦田末端，使灌水效率下降。

综上所述，在地面灌溉时，如果不采取与土壤入渗能力和灌溉水流相适应的灌水技术参数进行灌溉，表征灌溉效果的三项指标都将达不到要求，造成灌水质量的下降、灌溉水有效利用率的降低和灌溉水的浪费。

土壤入渗能力影响地面灌溉效果？优化技术研究与实用手册

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