裂隙影响下的微润灌水分运移和分布规律研究

作者：齐伟; 和玉璞; 纪仁婧; 麦紫君; **; 江晓星

来源：排灌机械工程学报, 2023, 1-12.

• 微润灌
• 土壤裂隙
• 水分入渗
• 湿润体
• 水分分布

农田土壤干缩开裂极为普遍，开裂形成的裂隙改变土壤固相骨架和水力特性，对灌溉水分溶质运移造成影响。微润灌是一种高效节水灌溉技术，为研究裂隙发育对微润灌水分运移和分布特征的影响规律，进行了室内土箱水分入渗试验。通过人造裂隙方式，设置不同裂隙间距（6，8 cm）和裂隙深度（5，10，15 cm）处理，同时以无裂隙处理（CK）为对照，测定了入渗过程中入渗量变化、湿润体形态演变和入渗结束时水分分布特征。结果表明：裂隙对微润灌水分入渗速率基本无影响，各处理之间累积入渗量随入渗时间变化趋势接近，最终累积入渗量差异不显著。裂隙改变湿润体形态演变和水分分布特征，湿润锋到达裂隙区域后，在裂隙毛管阻隔效应影响下，水分水平运动受到抑制，向上运动得到加强，最终导致湿润体上部呈近似矩形、下部呈近似椭圆，剖面水分分布呈指状特征。裂隙深度对湿润体规则度、湿润锋向上运移距离和灌后水分分布均匀度影响显著，而裂隙间距影响不显著。相比CK，裂隙深度15 cm时湿润体分散度约增加了34.5%，湿润锋最终向上运移距离约增加了12.9%，水分分布均匀度降低27.5%左右。综合考虑，在微润灌实际应用过程中应控制田间裂隙深度发育，以降低其不利影响。本研究可为微润灌系统设计以及田间管理提供参考。

• 单位
  南京水利科学研究院; 河海大学; 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室