基于HYDRUS的干旱區(qū)非飽和土壤入滲性能及水鹽運移模擬研究
本文關鍵詞:基于HYDRUS的干旱區(qū)非飽和土壤入滲性能及水鹽運移模擬研究 出處:《新疆大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
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【摘要】:土壤鹽漬化已成為阻礙干旱地區(qū)綠洲農業(yè)經濟發(fā)展的重要因素。研究干旱地區(qū)土壤的水鹽運移規(guī)律,對干旱區(qū)的生態(tài)、農業(yè)經濟發(fā)展尤為重要。本文以新疆阿克蘇地區(qū)渭-庫綠洲非飽和土壤為研究對象,根據該區(qū)土壤結構設置室內控制試驗,研究土壤質地、土壤結構、灌溉水礦化度對渭-庫綠洲非飽和土壤水鹽運移規(guī)律的影響。并利用HYDRUS模型對研究區(qū)非飽和土壤的水鹽運移過程進行模擬,旨在為解決渭-庫綠洲土壤鹽漬化防治,制定合理農業(yè)灌溉方案提供理論依據。研究結果表明:1)研究區(qū)非飽和土壤的累積入滲量、濕潤鋒變化趨勢相似。入滲初期,四種非飽和土壤的累積入滲量、濕潤鋒迅速增大,隨時間呈非線性變化;隨著入滲時間的增加,四種土壤的累積入滲量、濕潤鋒隨時間表現出連續(xù)線性增長。其中鹽分最小的非飽和土壤入滲時間最短,變化迅速。2)在四種結構中,當土壤鹽分含量相同時,有夾層土壤的累積入滲量大于無夾層土壤;在有夾層結構土壤中,粗質土越靠下的結構利于土壤的水分下滲,入滲時間短。3)使用不同礦化度水進行入滲時,發(fā)現當使用礦化度3.5g/l的水進行入滲時,所有土壤的入滲性能均有所增加,土壤水分入滲時間大幅度減小。其中含有砂層結構土壤的入滲時間最短,此礦化度下砂層的導水作用明顯增大。相同時間下,砂層土壤的電導率高于均質土相同深度的電導率,而砂層下部土壤的電導率低于均質土相同深度的電導率,說明砂層對土壤鹽分有阻滯作用。4)利用指數模型擬合研究區(qū)非飽和土壤水動力彌散系數,整體擬合精度較高,擬合度R2最高為0.97、最低為0.64。5)通過實測研究區(qū)非飽和土壤的水分變化,發(fā)現含有夾層土壤的水分變化不連續(xù)。其中鹽分含量較小的土壤結構,土壤水分變化最快。在所有非飽和土壤中,粉粒和黏粒占比重大的土壤,土壤水分含量大,土壤持水性能好。6)利用HYDRUS模型模擬渭-庫綠洲非飽和土壤水鹽運移過程,整體模擬精度較高。模擬結果決定系數R2最低為0.65、最高為0.92;均方根誤差RMSE最低為0.11、最高為0.39。說明HYDRUS模型適用于本研究區(qū),可為本區(qū)非飽和土壤水鹽管理提供依據。
【學位授予單位】:新疆大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S156.41
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