沼液穴灌入渗特征及Philip入渗模型拟合

作者：郑健; 张彦宁; 王燕; 张恩继

来源：干旱地区农业研究, 2019, 37(01): 144-150.

• 沼液穴灌
• 累积入渗量
• 湿润体
• Philip入渗模型

为探求沼液穴灌条件下土壤入渗特征及适宜入渗模型,通过室内试验研究了沼液配比(沼液∶水,体积比,1∶4、1∶6、1∶8及纯水)、穴孔直径(3、5、7 cm)和土壤容重(1.35、1.45 g·cm-3)对土壤入渗特征的影响,利用数理统计方法分析影响沼液穴灌入渗的因素和湿润体变化规律,同时应用Philip入渗模型对沼液穴灌累积入渗量进行了拟合分析。结果表明:沼液穴灌累积入渗量均随沼液配比和土壤容重的增大而降低,随着穴孔直径的增加而增大,当入渗历时180 min时,土壤容重1.35 g·cm-3和1.45 g·cm-3的CK处理累积入渗量分别是沼液配比为1∶4、1∶6、1∶8处理的3.62、3.12、2.77倍和3.47、2.64、2.16倍;湿润体形状随穴孔直径的增加逐渐由水平轴大于垂直轴的椭球体趋向于水平轴小于垂直轴的椭球体,土壤容重1.35 g·cm-3和1.45 g·cm-3对应各穴孔直径(3、5、7 cm)的垂向最大湿润距离(V)与水平最大湿润距离(H)的比值(V/H)分别为0.929、1.081、1.111和0.957、1.048、1.064;幂函数能够准确描述湿润锋最大湿润距离与时间的函数关系;建立的多元线性方程能够较好描述累积入渗量与土壤容重、穴孔直径和沼液配比的关系,偏回归系数检验均达到显著或极显著水平; Philip入渗模型能够准确描述沼液穴灌累积入渗量随时间的变化规律,决定系数(R2)在0.98以上; Philip入渗模型中的土壤吸渗率(S)随穴孔直径的增大而增加,随沼液配比和土壤容重的增加而降低;土壤稳定入渗率(A)为负值与沼液的粘性及所含有的有机悬浮颗粒有关。基于以上分析,在农业生产中建议实施方案为:土壤容重1.35 g·cm-3、穴孔直径5 cm、沼液配比1∶6和土壤容重1.45 g·cm-3、穴孔直径7 cm、沼液配比1∶8。

• 单位
  兰州理工大学