不同滴头流量下土壤水分分布特性研究
不同滴头流量和灌溉量下枣树果园十壤湿润体特征分析
Ｃｈ ｉ ｎ ａ ：２ ． Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｐｒ ａ ｔ ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｘｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｕｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ５ ２， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；３ ． Ｘｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｆｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｕｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ６ ３ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
８ ４ ４ ７ ０ ０ ；２ ． 新疆 农 业 大学 草业 与 环境科 学 学 院， 乌 鲁 木 齐
摘
要： 在 新 疆 温 宿 县 佳 木 试 验 站 枣 树 园 进 行 了单 点 滴 灌 灌 水 方 式 下 ， 滴 头 流 量 和 滴 水 时 间 二 因素 正 交 试 验 ， 采
用 土 壤 含 水 量 连续 监测 系 统 （ Ａｖ＿ Ｅ Ｃ ５ 、 Ｅ Ｍ５ Ｏ ／ Ｒ） 监 测 土 壤 含 水 量 并 分 析 了 布 规 律 。结 果 表 明 ， 单点滴灌灌水方式下湿润体呈扇形剖面 ， 试 验设 计 滴 头 流 量 范 围 内 ， 土 壤 湿 润 体 的 水 平 和 垂 向 距 离与滴头流量和灌水时间均呈幂函数关系 ， 随 之 灌 水 时 间 的延 长 ， 湿 润体外 围形状水 平方 向拉伸 ， 离滴水 点越远 ， 这种 趋 势 越 明 显 ， 其拉伸幅度与灌水时间和滴头流量呈正 相关 ； 湿 润 体 内 土 壤 含 水 率 的分 布 从 滴 水 中心 向 外 逐 渐 减小 ， 水 平 方 向含 水 率 差 异 比垂 直 方 向 含 水 率 差 异 小 ； 滴头流量 到 了一定值 以后 ， 如果灌水 时间拉 长 ， 不 仅 造 成 径
点源地表滴灌土壤水分运移规律及模型研究
点源地表滴灌土壤水分运移规律及模型研究点源地表滴灌是一种有效的灌溉方式，通过在土壤表面喷射水滴来给植物根系供水。
研究点源地表滴灌土壤水分运移规律及模型，对于优化灌溉设计和提高灌溉效率具有重要意义。
本文将就这一问题展开讨论。
点源地表滴灌的特点是以点源为中心，水滴辐射向外侧渗透，形成下凹水分分布。
土壤的水分运移是受土壤颗粒间的毛细管力和重力的共同作用下进行的。
点源地表滴灌时，水滴首先在土壤表面分散开来，并在土壤表层形成一个湿润区域。
然后，由于毛细管力的作用，湿润区域内的土壤开始通过管道运输水分，同时重力的作用下，水分沿着径向向下渗透。
土壤中的孔隙度、毛细管半径和土壤水分将影响水分的渗透速度和距离。
为了研究点源地表滴灌土壤水分运移规律，研究人员通常采用数学模型进行模拟和分析。
目前常用的模型有Richard方程、Green-Ampt方程和Van Genuchten方程等。
这些模型基于土壤水分运移的基本原理，通过考虑土壤水分、土壤性质和环境条件等因素，可以预测土壤中水分的变化和分布。
其中，Richard方程是最常用的模型之一。
该方程是基于质量守恒原理推导而来的，可以描述土壤中水分含量随时间和空间的变化。
Green-Ampt方程是一种经验模型，通过估算土壤的毛细管导水率和土壤颗粒间的距离等参数，可以预测点源地表滴灌过程中土壤水分的变化。
Van Genuchten方程则是一种常用的土壤水分保持曲线，通过拟合实验数据，可以获得土壤水分在不同含水量下的水力性质。
研究人员通过对点源地表滴灌实验的观测和分析，结合数学模型的应用，可以得出以下一些结论。
首先，在点源地表滴灌过程中，水分运移速度随着时间的增加而逐渐减小，且距离点源越远，水分的运移速度越慢。
其次，土壤的孔隙度和毛细管半径对水分的运移速度和距离有较大影响，孔隙度越大、毛细管半径越小，水分的运移速度越快。
最后，点源地表滴灌的灌溉效果在水滴的径流范围内较好，距离点源较远的土壤水分获得较少。
不同滴头流量下再生水灌溉对土壤水分运移规律的影响
第 ５ １卷 第 ６期 ２ ０ １ ５年 ６月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
ＧＡＮ Ｓ Ｕ ＷＡ Ｔ Ｅ Ｒ ＲＥ Ｓ ＯＵ ＲＣ ＥＳ ＡＮ Ｄ ＨＹ ＤＲ ＯＰ ＯＷＥ Ｒ Ｔ Ｅ ＣＨ ＮＯＬ ＯＧＹ
Ｖｏ １ ． ５Ｉ． Ｎｏ． ６
Ｊ ｕ ｎ ． ， ２ ０ １ ５
律¨ ， 土壤 理化 性 质如 斥水 性 的影 响 ＿ Ｉ ６ 等， 但 针 对再
生 水 不 同滴 头 流量 下 土壤 水分 运移 规律 的研 究 相对 较 少 。滴灌 设 计 参 数方 面除 针 对 灌水 器 设 计 ｌ ｌ ７ ］ ． 水
指标 值 由污 水 处 理 厂 提 供 ，均 符 合 国家 再 生 水 排 放 相 关标 准 。
２ ． １ 供 试土 样 的基本 性质
本 文供 试 土 样 为 分 别 取 自陕 西 渭 河 河 岸 的 砂
土和 取 自新 疆 玛纳 斯 县 的盐 碱 土 。土样 需 经 风 干 、 捣碎并过 ２ ｍｉ ｌ ｌ 筛后 备 用 。２种 供试 土 样 均 采用 吸
管法 、 烘 干 法测 定 颗 粒分 析 和 土 壤含 水 率 。测 得 两
１ ． ４ ｇ ／ ｃ ｍ 、 砂 土设计 容 重 １ ． ６ ｇ ／ ｃ ｍ 。 土样 经过 ２ ４ ｈ自
肥均匀性＿ ｌ 引 ， 湿润体影响因素ｎ ， 设计 水 头 取 值 ［ ２ Ｏ ３ ． 以及 对 湿 润体 与 滴 头 流量 关 系 进 行 探讨 外 ［ ２ １ ］ 。 在 滴 灌 数 值模 拟 方 面也 有一 些探 索 。再 生水滴 头 流量
滴灌设计参数
滴头流量和滴头间距通过几年来对不同滴头流量，不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出，重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”，滴水点处水分增量最大，越向深处越小，湿润峰的宽深比较大。
在一定水量下，流量越大，湿润深度越浅，湿润宽度越大(图1、图2、图3)。
当滴头流量达到3升/小时，地表出现径流迹象。
对中壤土来说，在滴水量相同时，滴头流量越大，湿润宽度就越大，而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。
当滴头流量大于3升/小时，开始出现径流迹象，当滴头流量为4升/小时，径流更加明显。
对砂土而言，土壤水分主要以垂直人渗为主，当滴水量达到4升时，砂土湿润深度可达60厘米，此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)}综上所述，重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时，在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。
另外，根据土壤湿润峰的变化情况，滴头间距也没必要太小，一般重壤土可选择0.40一0.50米，中壤土可选择0.40米左右。
对砂土来说，滴头流量宜选择较大值，可取到3一4升/小时，滴头间距不宜超过0.30米。
同时，在有盐碱的土壤上，滴头流量的选择，在不产生地表径流情况下，宜取其上限值，这样有利于在棉花根层形成淡化区，排盐效果较好。
目前,团场普遍赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。
关于毛管间距确定在滴灌系统投资中，毛管投资占有相当大的比重。
由图9、图10可以看出，在中壤土上，土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大，滴头最大湿润直径可达140厘米。
采用一管四行棉花布置毛管，毛管到最边行棉花的距离为55一60厘米，机采棉棉花行距配置(66+10厘米)中，毛管到最边行棉花距离只有43厘米。
说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的，这样毛管间距可由原来90厘米，增加到120厘米左右，每亩毛管用量可减少1/3，可充分发挥滴灌系统的效益，有效降低滴灌设施投入。
半干旱区滴头流量对土壤水分变化影响的研究
不同滴灌条件下土壤水分分布与运移规律
文章编号:1007 4929(2010)07 0006 04不同滴灌条件下土壤水分分布与运移规律陈佰鸿,曹建东,王利军,毛 娟(甘肃农业大学农学院,甘肃兰州730070)摘 要:通过对相同规格的滴灌带在不同土壤含水量、不同滴灌方式和不同灌水量条件下灌水,研究水分在土壤中的下渗分布规律。
结果表明,单管滴灌条件下,水分在不同含水量土壤中湿润体均呈坛状;双管滴灌条件下,水分在不同含水量土壤中湿润体依灌水量大小而异,灌水量较小时呈并放双碗状,随灌水量增大,湿润体逐渐呈坛状。
不同滴灌方式下灌水,满足植物根系需要的灌水量不同,单双管滴灌灌水量分别为300m 3/hm 2和450m 3/hm 2时即可满足植物根系对水分的需求。
单双滴在相同灌水量条件下,土壤表层湿润半径大小变化因土壤含水量不同而不同,土壤垂直湿润深度随灌水量增大而增加;在相同灌水量条件下,滴灌方式和初始土壤含水量对土壤水分湿润圈大小有很大影响。
关键词:滴灌;水分分布;运移中图分类号:S152.7 文献标识码:AResearch on Distribution and Movement Rules ofSoil Water under Different Drip Irrigation ConditionsC HEN Bi hong,CAO Jian dong,W ANG Li jun,MAO Juan(Colleg e of A gr onomy ,G ansu Ag r icultural U niversit y,Lanzho u 730070,China)Abstarct:T he infiltration and distributio n r ules of soil w ater ar e studied thr ough irr ig ation ex per iment w ith the same dr ip ir rigation ho se under different so il moisture,different dr ip ir rig atio n w ays and differ ent to tal irr ig ation quantity.T he r esult s show that under the conditio n o f single tube drip ir rigation,all the wetted vo lume of w ater in differ ent moisture so ils show T an shape.W hile under do uble tubes drip ir rig atio n condition,the wetted v olume size var ies along w ith t he tota l irr ig atio n quant ity.When the to tal ir rigation quantity is lo w,the wetted v olume sho ws do uble bow l.Wit h the incr ease of the to tal ir rig atio n quantity ,the w etted vo lume g radual ly becomes T an shape.U nder different dr ip ir rig atio n w ays,the irr igat ion quant ity to suffice the requirement o f plant roo t is differ ent,w hich is 300m 3/hm 2and 450m 3/hm 2under single tube and double tubes drip ir rigation,r espectiv ely.U nder the same ir rig a t ion quant ity co ndition,the soil sur face w etted radius var ies alo ng w ith t he so il moistur e.T he v ertical w etted depth increases w ith the incr ease o f irr ig atio n w ater quantit y.A nd the drip irr igat ion wa ys and initial soil mo istur e gr eatly affect the w etted radius.Key words:dr ip irr ig atio n;water dist ribution;movement 收稿日期:2010 02 01基金项目:国家科技支撑计划项目(2007BAD88B07 1)。
滴水点灌水参数与土壤湿润均匀度关系研究
滴水点灌水参数与土壤湿润均匀度关系研究摘要：滴灌是一种高效的灌溉方式，而土壤的湿润均匀度是评估灌溉效果的重要指标。
本研究通过对滴水点灌水参数和土壤湿润均匀度关系进行研究，旨在探究不同滴水点灌水参数对土壤湿润均匀度的影响，为滴灌生产实践提供理论依据。
引言：滴灌是一种以滴水点直接向植株根系输送水分和养分的灌溉方式，相比传统的洪灌和喷灌，滴灌具有节水、节能、减少土壤侵蚀等优点。
而评估滴灌效果的重要指标之一就是土壤的湿润均匀度。
土壤湿润均匀度的高低直接影响着植物的生长情况，因此研究滴水点灌水参数与土壤湿润均匀度的关系对于滴灌的水分配控制具有重要意义。
方法：本研究选择一定面积的农田进行实验，设置不同滴水点灌水参数的处理组，包括滴水间距、滴水流量和滴水时间等。
实验采用重量法测定土壤湿度，将土壤分成若干层次，分别测定不同层次土壤的湿度，以得出不同滴水点灌水参数下的土壤湿润均匀度。
同时，进行植物生物量和产量的测试，作为评价滴水点灌水参数综合效果的参考。
结果：实验结果显示，滴水点灌水参数对土壤湿润均匀度有着明显的影响。
在滴水间距方面，当间距较小时，土壤湿润均匀度较高；滴水流量方面，当流量适中时，土壤湿润均匀度较高；滴水时间方面，适当延长滴水时间可以增加土壤的湿润均匀度。
此外，实验结果还显示，滴水点灌水参数的最佳组合可以显著提高植物的生物量和产量。
讨论：滴水点灌水参数的选择对于土壤的湿润均匀度具有重要影响。
滴水间距较小可以减少土壤的干湿差异，保持土壤湿润均匀；滴水流量适中可以保证水分有效渗透深度，避免水分浸润不足；适当延长滴水时间可以增加土壤的水分入渗量，提高土壤湿润均匀度。
而最佳的滴水点灌水参数组合不仅可以提高土壤的湿润均匀度，还能够显著增加植物的生物量和产量。
结论：本研究通过对滴水点灌水参数与土壤湿润均匀度关系的研究，发现滴水点灌水参数对土壤湿润均匀度具有显著影响，选择合理的滴水点灌水参数可以提高土壤的湿润均匀度。
滴灌条件下土壤水分再分布过程研究
试验土壤取 自渭河 一级 阶地 ， 土层 次 为 ０ ０ 取 ～５
ｃ ｌ 壤 砂 粒 （ ．２ ｎ。土 ０ ０ ～２姗 ） 含量 为 ８ ．４ ， 粒 ３０ ％ 粉
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第 ２ 卷第 ４ ４ 期 ２０ ０ ６年 ７月
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ａｇ ｉｕ ｔ ｒ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｈｅ Ａｒｄ Ａｒ ａ ｒｃ ｌｕ ａ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｉ ｅ ｓ
Ｖ０． ４Ｎｏ ４ １２ ． １ １２ ｏ ｕ．０ ６
灌条件下土壤水 分运动规律的研 究很多［ ５， １ ］但主 － 要是在滴灌人渗过程中研究湿润锋运移以及土壤水 分运动规律 ， 很少涉及 到滴灌停止后湿润锋的运移 及湿润体内土壤水分的再分布问题。考虑到土壤水 分的再分布 ， 土壤湿润锋在灌溉停止后还会继续运 移， 使得最终形成 的湿润体与最初设计的湿润体不 相同 ， 造成深层渗漏及 湿润 区重叠 。为 了合理地进 行滴灌设计 ， 使滴人的水分最大 限度被作 物吸收利
技术 ， 国 内外 的众 多学 者广 泛 关 注 。 目前 对 于滴 被
水分运动过程的影响， 试验土箱采用矩形结构 ， 土箱
尺寸 为 ：２ ｎ×６ ｎ ×７ ｍ。在模 拟 试 验 中取 １０ｃ３ ０ｃ３ ０ｃ
滴灌湿润体的 １２为研究对象 ， ／ 即滴头放在试验土 箱较长边 的中心部位。点源供水系统由马氏瓶供水
．
滴 灌 条 件 下 土 壤 水 分 再 分 布 过 程研 究
刘雪芹 ， 范兴科
（ 中国科学 院水利部水土保持研究所 ， 西北农林科技大学 ， 陕西 杨凌 ７２０ ） １ １０
不同灌溉模式的微咸水入渗特性和土壤水盐分布特征中期报告
不同灌溉模式的微咸水入渗特性和土壤水盐分布特征中期报告***注：本篇报告内容主要采用学术论文或专业报告中的研究结论和数据进行概述。
***灌溉是农业生产中常用的一种栽培方式，不同的灌溉方式对土壤水盐分布和植物生长影响显著。
我将着重介绍两种常见的灌溉模式：滴灌和喷灌。
1. 滴灌滴灌是一种按一定的时间间隔，使营养液以小滴的形式滴入土壤的栽培方式。
研究表明，在滴灌条件下土壤水分分布合理，水分利用效率高。
与传统灌溉相比，滴灌能够减少水分蒸发和土壤表面流失，节约水资源，提高农作物产量。
但滴灌也存在一些问题，如水分和养分分布不均匀、堵塞滴头和管道、滴头漏水等。
关于微咸水滴灌的研究较少，不过根据一些研究结果来看，微咸水滴灌可能会导致土壤盐环境变差。
例如，一项国内研究发现，在微咸水滴灌条件下，土壤中电导率和含盐量显著增加，玉米的生长也出现了不同程度的抑制。
因此，在微咸水滴灌时需要控制盐分浓度，减少对植物生长的不良影响。
2. 喷灌喷灌是一种将水流以喷雾或雨滴的形式均匀喷洒到作物上的栽培方式。
与滴灌相比，喷灌水分分布更为均匀，但也存在一些问题，如水分蒸发、浪费和不均匀洒水等。
研究表明，微咸水喷灌对土壤盐分分布和电导率也有较大影响。
一项2018年的研究发现，在不同盐分条件下，微咸水雾化喷灌引起了土壤表面盐分浓度增加，并且喷雾颗粒越小，土壤表面盐分浓度增加越明显。
这表明，在喷雾水滴大小选择上应当注意。
综上所述，不同的灌溉模式对土壤水盐分布和植物生长影响明显，需要根据实际生产需要进行选择并注意随之带来的问题。
在微咸水灌溉时，应当控制盐分浓度，注意灌水方式对土壤盐分浓度的影响，并采取相应的管理措施。
滴灌经验参数
来源：《农业科技与信息》杂志新疆是我国严重的干旱区之一，农业生产的突出特点是荒漠绿洲，灌溉农业，水资源短缺，成为制约该地区农业生产可持续发展和生态环境改善的瓶颈。
滴灌技术为干旱地区发展现代化高效节水农业，改善生态环境开辟了一条新路，为缓解我区旱情，改善生态环境发挥了积极作用。
但滴灌设施投入高，设备选型和系统规划设计不够科学合理，影响了膜下滴灌效益的发挥，制约着该技术进一步发展。
现就棉花膜下滴灌工程设计中几个主要参数选择谈几点意见。
1 滴头流量和滴头间距通过几年来对不同滴头流量，不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出，重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”，滴水点处水分增量最大，越向深处越小，湿润峰的宽深比较大。
在一定水量下，流量越大，湿润深度越浅，湿润宽度越大(图1、图2、图3)。
当滴头流量达到3升/小时，地表出现径流迹象。
对中壤土来说，在滴水量相同时，滴头流量越大，湿润宽度就越大，而湿润深度差别不大(图4、图5、图6)。
当滴头流量大于3升/小时，开始出现径流迹象，当滴头流量为4升/小时，径流更加明显。
对砂土而言，土壤水分主要以垂直入渗为主，当滴水量达到4升时，砂土湿润深度可达60厘米，此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)。
综上所述，重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时，在不产生地表径流情况下取较大值(从排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。
另外，根据土壤湿润峰的变化情况，滴头间距也没必要太小，一般重壤土可选择0.40～0.50米，中壤土可选择0.40米左右。
对砂土来说，滴头流量宜选择较大值，可取到3～4升/小时，滴头间距不宜超过0.30米。
同时，在有盐碱的土壤上，滴头流量的选择，在不产生地表径流情况下，宜取其上限值，这样有利于在棉花根层形成淡化区，排盐效果较好。
2 关于毛管间距确定在滴灌系统投资中，毛管投资占有相当大的比重。
由图9、图10可以看出，在中壤土上，土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大，滴头最大湿润直径可达140厘米。
滴灌设计参数
滴头流量和滴头间距通过几年来对不同滴头流量，不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出，重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”，滴水点处水分增量最大，越向深处越小，湿润峰的宽深比较大。
在一定水量下，流量越大，湿润深度越浅，湿润宽度越大(图1、图2、图3)。
当滴头流量达到 3 升/小时，地表出现径流迹象。
对中壤土来说，在滴水量相同时，滴头流量越大，湿润宽度就越大，而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。
当滴头流量大于 3 升/小时，开始出现径流迹象，当滴头流量为 4 升/小时，径流更加明显。
对砂土而言，土壤水分主要以垂直人渗为主，当滴水量达到 4 升时，砂土湿润深度可达60 厘米，此时地表湿润宽度为35 厘米左右(图7、图8)} 综上所述，重壤土和中壤土滴头流量不宜超过 3 升/小时，在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。
另外，根据土壤湿润峰的变化情况，滴头间距也没必要太小，一般重壤土可选择0.40 一0.50 米，中壤土可选择0.40 米左右。
对砂土来说，滴头流量宜选择较大值，可取到 3 一4 升/小时，滴头间距不宜超过0.30 米。
同时，在有盐碱的土壤上，滴头流量的选择，在不产生地表径流情况下，宜取其上限值，这样有利于在棉花根层形成淡化区，排盐效果较好。
目前,团场普遍赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。
关于毛管间距确定在滴灌系统投资中，毛管投资占有相当大的比重。
由图9、图10 可以看出，在中壤土上，土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大，滴头最大湿润直径可达140 厘米。
采用一管四行棉花布置毛管，毛管到最边行棉花的距离为55 一60 厘米，机采棉棉花行距配置(66+10 厘米)中，毛管到最边行棉花距离只有43 厘米。
说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的，这样毛管间距可由原来90 厘米，增加到120 厘米左右，每亩毛管用量可减少1/3，可充分发挥滴灌系统的效益，有效降低滴灌设施投入。
新疆棉田多点源滴灌条件下土壤水分运移特性试验研究
新疆棉田多点源滴灌条件下土壤水分运移特性试验研究雷呈刚【摘要】在新疆棉田轻质壤土条件下,进行了多点源滴灌土壤水分运移规律试验.研究发现使用滴头流量1.2L/h、1.38L/h或2.0L/h、3.0L/h的滴灌带时,地表饱和区半径分别在滴水4h、3h左右达最大20-25cm;土壤径向湿润锋和垂向湿润锋可分别用幂函数和线性函数来估算,径向和垂向湿润锋与灌水量的关系均可用幂函数来描述.棉田滴灌系统设计和运行时,尤其在棉花苗期补水时,单次灌水持续滴水时间不应小于8h,且选择的滴灌带滴头流量范围应在1.2―2.0L/h之间,这对提高棉籽发芽率,有效减小或避免深层渗漏具有重要意义.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P18-21)【关键词】新疆;棉田;多点源滴灌;土壤水分;运移特性【作者】雷呈刚【作者单位】新疆新润灌溉工程有限公司, 新疆乌鲁木齐 830002【正文语种】中文【中图分类】S275.6:S152.7新疆是我国最重要的棉花生产基地，棉花种植面积超过200万hm2，2014年棉花总产量450 万t，约占全国棉花总产量的66%[1]。
新疆棉花种植区主要分布在戈壁、沙漠边缘等干旱区域，水资源的极度匮乏已成为遏制该区棉花产业发展的瓶颈。
近些年来，滴灌已成为该区大面积推广的一种节水灌溉技术，兼具节水、保墒、增产和改善作物品质等优点，能够有效缓解该区水资源不足与绿洲农业发展的紧张矛盾。
目前，很多学者对滴灌土壤水分运移做了大量的研究工作，但多局限于室内单点源滴灌条件下土壤水分的运移规律，而对于该区棉田多点源滴灌条件下土壤水分运移特性方面的研究相对较少[2-6]。
因此，本文从生产实践角度出发，以新疆地区典型棉田为主要试材，研究不同滴头流量下棉田多点源滴灌的土壤水分运移特性，以期为该区棉花生产提供理论依据。
1.1 试验区概况试验区位于塔里木河盆地叶塔次亚区，该区属典型温带大陆性干旱气候，光热资源十分丰富，≥10℃年有效积温达4 100―4 660℃，年均降雨量不足150mm，年均蒸发量2 800mm左右，7月日平均温度24.6―27.4℃，全年无霜期≥200天，土壤质地为轻质壤土，是早中熟陆地棉的理想种植区域。
滴灌设计参数
滴头流量和滴头间距通过几年来对不同滴头流量，不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出，重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”，滴水点处水分增量最大，越向深处越小，湿润峰的宽深比较大。
在一定水量下，流量越大，湿润深度越浅，湿润宽度越大(图1、图2、图3)。
当滴头流量达到3升/小时，地表出现径流迹象。
对中壤土来说，在滴水量相同时，滴头流量越大，湿润宽度就越大，而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。
当滴头流量大于3升/小时，开始出现径流迹象，当滴头流量为4升/小时，径流更加明显。
对砂土而言，土壤水分主要以垂直人渗为主，当滴水量达到4升时，砂土湿润深度可达60厘米，此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)}综上所述，重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时，在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。
另外，根据土壤湿润峰的变化情况，滴头间距也没必要太小，一般重壤土可选择0.40一0.50米，中壤土可选择0.40米左右。
对砂土来说，滴头流量宜选择较大值，可取到3一4升/小时，滴头间距不宜超过0.30米。
同时，在有盐碱的土壤上，滴头流量的选择，在不产生地表径流情况下，宜取其上限值，这样有利于在棉花根层形成淡化区，排盐效果较好。
目前,团场普遍赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。
关于毛管间距确定在滴灌系统投资中，毛管投资占有相当大的比重。
由图9、图10可以看出，在中壤土上，土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大，滴头最大湿润直径可达140厘米。
采用一管四行棉花布置毛管，毛管到最边行棉花的距离为55一60厘米，机采棉棉花行距配置(66+ 10厘米)中，毛管到最边行棉花距离只有43厘米。
说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的，这样毛管间距可由原来90厘米，增加到120厘米左右，每亩毛管用量可减少1/3，可充分发挥滴灌系统的效益，有效降低滴灌设施投入。
土壤水分再分布特性研究进展
土壤水分再分布特性研究进展金世杰;费良军;傅渝亮【期刊名称】《排灌机械工程学报》【年(卷),期】2016(34)3【摘要】在国内外学者多年研究工作的基础上，分别从物理角度和生物角度对土壤水分再分布的基本理论和模型进行了归纳总结。
从物理角度分别以耕作措施、雨强、灌水方式、土壤初始含水率等因素对土壤水分再分布过程的影响进行了研究，并归纳了基于土壤水分特征曲线及其滞后作用、土壤水分运动通量法、土壤水分运动基本方程等的数学模型。
从生物角度对土壤水分再分布的生态功能及影响因素进行了总结：研究发现土壤水分的再分布作用可以有效地调节根系层土壤水分状况、丰富群落结构，提升土壤养分、增加根层土壤微生物；植物根系在对根层水分进行调节的过程中又会因土壤水分、植物种类和土壤特性的不同而发生变化。
通过对前人研究成果的总结，理清研究现状，以期为理论的进一步研究提出建设性意见。
【总页数】10页(P251-259,264)【作者】金世杰;费良军;傅渝亮【作者单位】西安理工大学水资源研究所，陕西西安 710048;西安理工大学水资源研究所，陕西西安 710048;西安理工大学水资源研究所，陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】S274.2【相关文献】1.地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗-再分布过程的影响 [J], 张志刚;李宏;李疆;程平;刘帮;李长城2.沙区微域土壤水分再分布研究 [J], 柴成武;徐先英;王方琳;郭树江;唐卫东;王多泽3.非充分供水表层掺砂土壤水分入渗及再分布试验研究 [J], 刘旋旋;董晓华;郭梁锋;孙媛;刘冀;李英海4.蓄水坑灌水土温度变化对土壤水分再分布规律的影响 [J], 任荣;马娟娟;郑利剑;程奇云;郭向红;孙西欢5.煤矸石充填重构土壤水分再分布与剖面气热变化试验研究 [J], 王顺;陈敏;陈孝杨;陈清华;刘本乐;胡智勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
膜下滴灌不同灌水处理地表积水区运移规律研究
对于前三种滴 头流量 设４ 种灌水频率 处理，分别为１ 次性连续灌 完 （ ５ Ｌ ），分２ 次灌完 （ Ｉ Ｌ 、４ Ｌ ），
分３ 次灌完 （ １ Ｌ 、１ Ｌ 、３ Ｌ ） ， 分４ 次灌完 （ １ Ｌ 、 １ Ｌ 、ｌ Ｌ 、 ２ Ｌ ） ，即小滴头流量下分 次灌水 ； 对１ Ｌ ／ ｝ １ 、１ ５ Ｌ 血 这两种滴 头流量进 行一次连续滴灌，即大滴头流量连续灌水。各次滴水时间间隔为０ ． Ｓ ｈ ，而且停 水 间歇将 ２ ７ ５ Ｗ 的辐射灯照射在土槽上方 约３ ０ （ ｍ处 ，模拟 田间蒸发状态 ，膜上平均温度 为４ ０ ￣ Ｃ～ ４ ５ ￣ Ｃ。对 比不同土壤 、不同滴 头流量 、不 同灌水处理下的积水运移规律及其对湿 润锋水平 宽度 的 影响 。另外，对 ０ ５ Ｌ 加的滴头流量用灌水量为 Ｉ Ｏ Ｌ 进行连续滴灌处理 ，讨论灌水量与积水 区运移 的
的影响范围，造成土壤湿润 区的运移规律也与无膜 条件 下的不 同。因此 ，有必要研究覆膜滴灌下
地表积水区运 移过程 的影 响规律 。崔伟敏等人对无膜条件 下的不 同灌水处理滴灌土壤地表积水 区 运移 问题 己做过研 究，这里不再赘述 。
２ 材 料 与 方 法
２ ． １ 试验材料
试验于２ ０ １ １ 年４ 月至６ 月在石河子大学水利与土木工程实验 中心进行（ ４ ４ 。 ｌ ８ ２ ５ ” Ｎ， ８ ６ 。 ０ ３ ２ ７ ” Ｅ ， 海拔４ ５ １ ｍ）。试验装置 由有机玻璃土槽和供水系统组成 ，土槽尺 寸为６ ０ ｘ ６ ０ ｘ ６ ８（ ａ ｎ ） ，共 ２ 个； 扬程ｉ ０ ｍ的潜水泵 同时 向２ 个土槽 中的滴灌管稳压供水 ，滴头流量通过阀门调节 ；采用 内嵌式滴 头 ，滴头间距 为３ ０ ｃ ｍ，最大额 定滴头流量２ Ｂ Ｌ ／ ｝ １ 。供 试土壤来 自莫索弯垦 区，按照卡庆 斯基 分类 标准 … ，可定为紧沙土和中壤土 ，其物理参数 如下：容重分别为 １ ５ ５ 、１ ． ４ ７ ｇ ／ ｃ ｍ ３ 孔 隙度分别 为 ３ ５ － １ ５ ％、 ３ ９ ． ４ ３ ％；田间持水率 （ 体积含水率 ） 分别为２ ７ Ｄ ６ ％、３ １ ２ １ ％； 物理黏性含量 （ ＜０ ￣ ） ｉ ｍｍ）
不同流量对滴灌土壤湿润体特征的影响
地 表 滴 灌 湿 润体 特 征 值 的 变 化规 律 及 滴 灌 结 束 时 的水 分 分 布 规 律 。 结 果表 明 ： 润体 的 水 平 和 垂 直 扩 散 距 离 均 与 湿 时 间有 显著 的幂 函数 关 系 ， 关 系 数均 大于 ｏ ９ ； 润 体 的 体 积 及 湿 润体 内土 壤 含 水 率 的 分 布 同 时 受 滴 头 流 量 和 相 ．９ 湿
地微 灌枣树 示范基 地进 行 ， 区域位 于东 径 １９４ 本 ０ ￣９
～
１０２ 北 纬 ３ 。９ ～３ 。 属 中温 带半 干旱性 气 １。９， ７３ ８５，
候区 ， 典 型 的 黄土 高 原 丘 陵 沟壑 区 ， 年 雨量 不 是 全 足， 气候 干燥 ， 日照充 沛 ， 夜 温差 大 。年平 均 降雨 昼 量 ４ １６ ｍ 主 要 集 中在 ７～９月 ， 大 年 降 雨 量 ５ ． ｍ， 最 ７４ ８１／ 最小 年 降 雨 量 １６ １ｔ 多 年 平均 气 温 ０ ． ７１ １， １ ８． ｒ ｉ ｍ， ８ ８ 绝对 最高 气温 ３ ｃ 绝对最 低气温 一 ５ ， ． ℃， ８ｃ， ２ ℃ 无 霜期 １０ｄ ≥１ ℃的活 动积温 为 ３２ １ ， 平均 日 ６ ， ０ ８ ℃ 年
１ ２ 试 验 设 计 ．
了滴灌 入渗过程 中湿 润 体 特征 值 的 变化 规 律 、 水分
分 布规律 及 其 影 响 因素 ， 进 行 数 值 计 算 与模 拟 。 并 但 目前 的试 验研究 多用扰 动土装 箱在 室内进行 模拟 试验 ， 而填装 土与 田间原 状 土 的物 理性 状 差 异较 然 大， 特别是 对 于垂 直节理 发达 的黄土 ， 这样 的差异会 造 成试验 结果与 实际情 况误差 较大 。本 文通 过在 山 地枣树 林采用 野外 实 地原 状 土进 行 滴灌 人 渗 试验 ，
滴灌施肥条件下土壤水分和硝态氮的分布规律
滴灌施肥条件下土壤水分和硝态氮的分布规律滴灌施肥是一种节水高效的灌溉方式，通过滴水的方式将水源和肥料直接供给到作物根系附近，能够有效控制土壤水分和养分的分布和供应。
在滴灌施肥条件下，土壤水分和硝态氮的分布规律受到多种因素的影响，包括滴灌水量、灌水频率、施肥量、土壤类型以及气象条件等。
首先，滴灌水量是影响土壤水分和硝态氮分布规律的重要因素之一、滴灌水量的大小直接影响土壤的湿润度和养分的扩散程度。
通常情况下，滴灌水量较小，水分会更集中地分布在滴灌头附近，而滴灌水量较大，则水分会更均匀地分布在整个根系区域。
因此，在施肥前，应根据作物的需水量来确定滴灌水量，以保证作物的生长需求和土壤水分的满足。
其次，灌水频率对土壤水分和硝态氮的分布规律也有影响。
灌水频率的高低会直接影响土壤水分和硝态氮的浓度分布。
灌水频率高，土壤水分和硝态氮的浓度会更加均匀地分布在整个根系区域，而灌水频率低，则会导致土壤水分和硝态氮的浓度更集中地分布在滴灌头附近。
因此，在滴灌施肥中，根据作物的需水特点和土壤的渗透性，合理确定灌水频率，以保证土壤水分和硝态氮的均衡分布。
此外，施肥量也是影响土壤水分和硝态氮分布规律的重要因素之一、施肥量的大小会直接影响土壤的养分含量和养分的扩散范围。
施肥量大，土壤硝态氮的含量会相对较高，并在较大的范围内分布；而施肥量小，则土壤硝态氮的含量会相对较低，并分布较为集中。
因此，在滴灌施肥中，应根据土壤的养分和作物的养分需求来确定施肥量，以保证土壤中硝态氮的均衡分布。
最后，土壤类型和气象条件也会对土壤水分和硝态氮的分布规律产生一定的影响。
不同的土壤类型具有不同的渗透性和保水性，因此对滴灌水分和养分的吸收和传输产生不同的影响。
气象条件如温度、湿度和风速等也会影响土壤水分和硝态氮的蒸发和扩散。
因此，在滴灌施肥中，应结合土壤类型和气象条件的特点，进行适当的调控和管理，以保持土壤水分和硝态氮的合理分布。
综上所述，滴灌施肥条件下，土壤水分和硝态氮的分布规律受到滴灌水量、灌水频率、施肥量、土壤类型和气象条件等多种因素的影响。
不同滴头流量和灌水量下农田土壤湿润体特征及其估算模型
基金项目:“ 十三五” 国家重点研发计划项目(２０１７ＹＦＣ０４０３３３０３) ꎻ国家 ８６３ 计划项目( ２０１１ＡＡ１００５０４) ꎻ教育部高等学校学科创新引智计
划项目( Ｂ１２００７)
作者简介:陆军胜(１９９３－) ꎬ男ꎬ甘肃会宁人ꎬ博士研究生ꎬ主要从事节水灌溉理论与技术研究ꎮ Ｅ￣ｍａｉｌ:ｌｕｊｕｎｓｈｅｎｇ＠ ｎｗａｆｕ.ｅｄｕ.ｃｎ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｗｅｔｔｅｄ ｓｏｉｌ ｖｏｌｕｍｅ ｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｒｉｐ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｒａｔｅｓ ａｎｄ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔｓ
ＬＵ Ｊｕｎｓｈｅｎｇ １ꎬ２ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｆｕｃａｎｇ １ꎬ２ ꎬ ＦＡＮ Ｊｕｎｌｉａｎｇ １ꎬ２ ꎬ ＺＯＵ Ｈａｉｙａｎｇ １ꎬ２ ꎬ
不同滴头流量和灌水量下农田土壤
湿润体特征及其估算模型
陆军胜１ꎬ２ ꎬ张富仓１ꎬ２ ꎬ范军亮１ꎬ２ ꎬ邹海洋１ꎬ２ ꎬ
严富来１ꎬ２ ꎬ闫世程１ꎬ２ ꎬ胡田田１ꎬ２
(１.西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室ꎬ陕西 杨凌 ７１２１００ꎻ
２.西北农林科技大学旱区节水农业研究院ꎬ陕西 杨凌 ７１２１００)
结果表明:在相同的土壤条件下灌水后农田土壤形成的湿润体随灌水量的增加而增大ꎬ在相同灌水量下增加滴头流
量能够显著增加水平方向的湿润距离ꎬ相较于小滴头流量(１.３８ Ｌｈ －１ ) 而言ꎬ大滴头流量( ３.０ Ｌｈ －１ ) 形成宽浅形
湿润体ꎮ 在相同的灌水量和滴头流量下ꎬ农田土壤湿润体的垂向湿润距离随土壤饱和导水率( Ｋ ｓ ) 的增加而增加ꎬ随
不同水头和土壤容重下微润灌湿润体内水盐分布特性
不同水头和土壤容重下微润灌湿润体内水盐分布特性刘小刚;朱益飞;余小弟;李义林;唐建楷;喻黎明【摘要】In order to investigate water-salinity distribution characteristics in wetted soil of moistube fertigation,the infiltration experiment of moistube irrigation was carried out under different pressure heads and soil bulk densities,the 0.3％ potassium nitrate solution was used in infiltration experiment,and three pressure heads (H1.0:1.0 m,H1.5:1.5 m and H2.0:2.0 m) and three soil bulk densities (D1.00:1.00 g/cm3,D1.15:1.15 g/cm3 and D1.30:1.30 g/cm3) were designed to study the watersalinity distribution and spatial variation traits in wetted soil of moistube irrigation.The results showed that pressure heads and soil bulk densities had significant effect on average contents of moisture,NO3-N and K+ in wetted soil.Under the same soil bulk density,compared with H1.0,the sectional area of wetted soil of H1.5 and H2.0 was increased by 13.50％～ 21.61％,average contents of moisture,NO3-N and K+ were increased by 3.69％～ 10.71％,7.80％～10.95％ and 7.29％～ 17.49％,respectively,and uniformity coefficients were increased by 7.65％～ 18.63％,5.22％～ 13.63％ and 9.34％～21.89％,respectively.Under the same pressure head,compared withD1.00,the sectional area of wetted soil of D1.15 and D1.30 was decreased by 5.76％～ 9.21％,average contents of moisture and NO3-N were decreased by 15.73％～ 21.54％ and 8.08％～ 10.97％,but average content of K + was increased by 34.89％～64.79％,and uniformity coefficients of moisture,NO3-N and K+ contents in wetted soil were decreased by9.02％～ 11.45％,4.04％～ 7.25％ and 7.09％～ 11.54％,respectively.K+ distributed intensively around moistube and accounted for 40.80％～61.41％ of distribution area of wetted soil.Average contents of the moisture,NO3--N and K+ in wetted soil of moistube irrigation and the horizontal distance from moistube conformed to the four-parameter Loglogistic model.The research results can provide theoretical basis and practical reference for moistube fertigation.%为探明微润灌溉施肥的湿润体内水盐分布规律,开展不同压力水头和土壤容重下室内微润灌溉入渗试验.设置3个水头(H1.0:1.0 m、H1.5:1.5m和H2.0:2.0m)和3个土壤容重(D1.00:1.00 g/cm3、D1.15:1.15 g/cm3和D1.30:1.30 g/cm3),以质量分数0.3％的硝酸钾溶液为人渗溶液,研究微润灌湿润体内水盐空间分布规律和变异特征.结果表明:微润管入口水头和土壤容重对湿润体内含水率、NO;-N与K+含量均值影响显著.同一土壤容重下,H1.5和H2.0与H1.0相比,湿润体剖面面积增大13.50％～21.61％,湿润体内含水率、NOr-N与K+含量均值分别增大3.69％～ 10.71％、7.80％～ 10.95％和7.29％～ 17.49％,均匀系数分别增大7.65％～ 18.63％、5.22％～13.63％和9.34％～21.89％;同一水头下,D1.15和D1.30与D1.00相比,湿润体剖面面积减小5.76％～9.21％,含水率、NO3-N含量均值分别减小15.73％～ 21.54％、8.08％～ 10.97％,而K+含量均值增大34.89％～64.79％,三者均匀系数分别减小9.02％～ 11.45％、4.04％～7.25％和7.09％～ 11.54％.K+在微润管周围分布较集中,K+聚集分布面积约占湿润体剖面面积的40.80％～ 61.41％.微润灌湿润体内含水率、N03-N和K+含量均值与至微润管的水平距离符合四参数Log-logistic模型.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2017(048)007【总页数】9页(P189-197)【关键词】微润灌溉施肥;土壤容重;水头;湿润体;水盐分布;四参数Log-logistic模型【作者】刘小刚;朱益飞;余小弟;李义林;唐建楷;喻黎明【作者单位】昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500;昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500;昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500;昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500;昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500;昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500【正文语种】中文【中图分类】S275.3微润灌溉是一种精准高效的节水灌溉技术，能够向作物根部持续微量供水［1－4］，可在无外加动力下实现自动供水［5－6］，相对于其他灌水器而言沿程水头损失极其微小，其流态指数比一般灌水器大［3］，同时减少地表蒸发与土壤深层渗漏，具有节水高效、降低能耗、抗堵塞性能强等特点［7－10］。
不同滴水量对冬小麦根系时空分布及耗水特征的影响
不同滴水量对冬小麦根系时空分布及耗水特征的影响薛丽华;陈兴武;胡锐;谢小清;段丽娜【摘要】为揭示滴水量对冬小麦根系生长和耗水特征的影响规律，以新冬18号为材料，田间研究了1620 m3/hm2（W1）、1950 m3/hm2（W2）、2400m3/hm2（W3）、2850 m3/hm2（W4）4种滴春水处理对0～100 cm土层含水量空间变异、0～60 cm土层根系生长和产量分布的影响。
结果表明，随着滴水量的增加，增加各土层的含水量，毛管间距1/2处0～40 cm土层含水量增幅远大于毛管处；增加0～60 cm根干质量密度、根长密度和根系活性，且毛管间距1/2处的增幅远大于毛管处；产量增加显著，距毛管第3行产量增幅远大于毛管第1行，以W4最高，为7827．5 kg/hm2，水分利用效率为1．19 kg/m3，滴水量占总耗水量的54．9％，显著减少40～100 cm的土壤储水消耗。
北疆冬小麦春季适宜总滴水量在2850 m3/hm2左右，每次滴水量在525 m3/hm2左右，以保证远离毛管区域小麦生长的水分需要。
%To reveal the effect of quantities of drip water on the growth and water consumption of winter wheat root system ,taking winter-wheat cultivar Xindong 18 as test material ,a field experiment was conducted to study the effect of four different drip irrigation quantities(1 620 m3/hm2(W1),1 950 m3/hm2(W2),2 400m3/hm2(W3), 2 850 m3/hm2 ( W4 ) ) on the spatial difference of water content in 0-100 cm soil layers and root growth and yield distribution of 0-60 cm soil layers in the spring .The results showed that not only the soil water content was obvi-ously increased in every soil ,but also dry root weight density ,root length density and root activity were clearly in-creased ,and the value of water content was higher far away from twocapillary middle than under capillary position in 0-40 cm soil layers with increasing quantities drip water .The yield was obviously increased ,far away from,the range of yield of the third line than the first line ,W4 was highest than other three treatments and the value was 7 827.5 kg/hm2 , water use efficiency (WUE) was 1.19 kg/m3 ,quantities of drip water was 54.9%for total water consumption ,storage water consumption of soil was obviously decrease in 40-100 cm soil layers .The suitable total quantity of drip water was about 2 850 m3/hm2 for winter-wheat in the Northern Xinjiang in the spring ,and the quantity of drip water was a-bout 525m3/hm2 every time,to ensure that need water for winter-wheat growingfar away from capillary area .【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】7页(P200-206)【关键词】冬小麦;滴水量;根系;时空分布;耗水特征【作者】薛丽华;陈兴武;胡锐;谢小清;段丽娜【作者单位】新疆农业科学院粮食作物研究所，新疆乌鲁木齐 830091;新疆农业科学院粮食作物研究所，新疆乌鲁木齐 830091;新疆农业科学院粮食作物研究所，新疆乌鲁木齐 830091;新疆农业大学农学院，新疆乌鲁木齐 830052;新疆农业大学农学院，新疆乌鲁木齐 830052【正文语种】中文【中图分类】S512;S152.7新疆地处西北内陆干旱区，农业生产完全依靠灌溉，灌溉水资源匮乏严重制约着新疆农业的发展。
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不同滴头流量下土壤水分分布特性研究作者：王华震仵峰来源：《安徽农业科学》2015年第08期摘要 [目的]通过进行原状土的滴灌入渗试验，研究了不同流量、不同灌水历时条件下，地表滴灌湿润体的变化规律及滴灌结束时的水分分布规律。
[方法]采用湿润锋观测、suffer软件绘等值线。
[结果]在滴头处和距滴头10 cm处垂直滴灌带方向水平湿润锋在0～180 min内呈现幂指数增长关系，在180～600 min与时间呈直线关系；在竖直湿润锋方面，随着滴头流量的增大，滴头处和距滴头10 cm处水平湿润锋运移距离增大的幅度比竖直方向湿润锋运移距离增大的幅度要大，并且都呈对数函数趋势；灌水结束24 h时水分再分布过程中，竖直方向湿润锋增大的幅度较水平方向湿润锋增大的幅度要大。
[结论]不同流量、不同灌水历时条件下都会影响湿润体形态。
关键词：滴灌流量；湿润锋；湿润体中图分类号：S275.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）08-075-04近些年来，许多学者对滴灌条件下水分在土壤中的入渗规律以及土壤湿润体的影响因素进行了研究。
湿润体的变化与湿润锋的运移、滴头流量的不同以及灌水量息息相关。
不同的滴头流量对湿润锋的运动有很大的影响。
孙海燕等[1]研究表明，滴头流量对湿润锋水平运移影响很大，随着滴头流量的增加，在滴头下方会形成一个积水区。
李明思等[2]研究表明，地表积水区的变化对土壤湿润锋水平运移有控制作用。
在大田滴灌条件下，地表沿滴头土壤湿润锋基本呈圆形分布。
在一定灌水量和滴灌流量条件下，土壤垂直湿润锋明显地大于水平湿润锋，且随着灌水量的增加呈线性关系[3]。
王超等[4]通过室内试验，研究了地下滴灌条件下不同滴头流量不同灌水量对湿润体特性的影响。
结果表明，湿润锋运移与滴头流量的时间变化呈正相关。
灌水量是影响湿润体的因素之一。
张振华等[5]研究表明，湿润体体积和灌水量之间存在显著的线性关系。
另外，湿润体形状和大小受灌水量的影响比受滴头流量的影响要大[6]。
土壤湿润体不仅受灌水量的影响，而且受滴头流量的影响[7]。
魏群等[8]研究发现，地表滴灌入渗湿润体的水平扩散半径、向下入渗深度均随流量的增大而增大，且均与入渗时间有显著的幂函数关系。
在作物生长方面，滴头流量的变化对湿润体大小和形状的影响很大，进而影响作物根系生长和产量[9]。
许多学者对水分再分布过程进行了研究。
刘雪芹等[10]研究表明，供水停止后，在土壤水分再分布过程中，土壤湿润峰面不断向外部推移，湿润层土壤含水量开始有所增加，后期湿润体内的土壤含水量普遍降低，高含水区逐渐下移，最后达到相对稳定。
有研究表明，在灌水结束后，由于土壤水分再分布，同一深度土层上含水率差异逐渐减小；在灌水量相同的条件下，灌水结束时，滴头流量小的入渗深度较大，湿润体内土壤平均含水率较低；灌水结束后，受土壤水分再分配的作用，不同滴头流量下入渗深度的差异较灌水结束时有所减小[11]。
目前，人们对滴头流量和湿润锋、灌水量、滴头流量和湿润体、水分再分布等之间的关系做了大量的研究，但较多研究的是在室内土箱条件下进行的，但对大田滴灌条件下滴头处地表湿润锋的变化、不同流量下湿润锋的形状及湿润体的水分再分布的研究很少见于报道。
实际上，田间土壤存在着很大的变异性。
研究和分析田间滴灌不同滴头流量、滴灌量条件下土壤水分沿纵、横方向运移特性、土壤含水量的分布规律以及供水结束后水分的再分布过程，对于合理地确定滴头间距、毛管间距及作物种植模式等有重要的理论和实际意义。
笔者在大田对不同滴头流量、不同灌水量以及供水结束后24 h水分的再分布过程的土壤水分运移特征进行了初步研究，以期为田间滴灌管理提供理论和技术指导。
1 材料与方法1.1 供试土壤试验于2014年6～8月在华北水利水电大学农水试验场进行。
土壤属于粉壤黏土，为再填土，上下层土质均匀，取土层深0～100 cm。
供试土壤机械组成：质地粉壤黏土，0.020～2.000 mm 22.22%，0.002～0.020 mm 53.89%，1.2 试验布置场内布置滴灌设施。
滴灌带采用滴头流量为1.1 L/h，滴头间距40 cm。
在试验区内挖深1.0 m以及长、宽均为1.6 m的土坑，竖直面作为观测面，将观测面修整光滑、平齐，将滴头布置在距观测边缘10～15 cm处。
试验布置见图1。
为研究方便，根据湿润体对称的特性，取湿润体的一半作为研究对象。
试验由试验场灌水装置、压力表、Φ16的PE管和3种不同流量的滴管带组成。
试验采用折叠式滴灌带的方法设计3种不同滴头流量的滴灌带，设计流量分别为1.1、2.2和3.3 L/h。
由于存在水头损失，实际观测的流量值与设计值存在一些误差。
在测坑中每种设计流量条件下用4个流量杯复核设计流量值，并且验算其准确度，从而保证试验的可靠性。
1.3 试验方法在供水开始时，按照先疏后密的原则观测不同滴头流量在土壤表面的湿润距离，用牙签标记湿润锋的位置，用钢卷尺量测土壤表面湿润锋扩散的距离。
另外，用秒表计时，并且按照60 min 的时间间隔在竖直剖面上定时观测沿滴灌带方向距离滴头10 cm处的土壤湿润体的水平扩散距离和竖直入渗距离，同时在竖直观测面湿润锋上插牙签（不少于5个），用于观测每个时间段湿润锋的运移情况，以滴头所在位置为坐标原点，用钢卷尺在观测面测量每个牙签处的纵横坐标，将坐标值输入Excel中点，绘出湿润锋曲线。
在灌水结束24 h后，用1 cm自制取土管在距离滴头10 cm的竖直观测剖面上取土，根据滴灌形成的湿润体为旋转对称体，所以只取一侧。
以滴灌带所在位置为坐标原点，在土管水平和竖直方向取土间距为10 cm，按“一字型”排列，一直取到湿润锋偏外的位置。
取样后，用烘干法测量土壤含水率。
取土位置示意图如图2所示。
2 结果与分析2.1 滴头流量值核定为了保证灌水的均匀性，试验采用在测坑中放置3个流量杯，验证3种设计流量的准确度，从而保证试验的准确度和说服力。
滴头流量的实测值见表1。
经计算，滴灌带灌水均匀度较好，符合试验要求。
2.2 湿润锋水平迁移情况2.2.1 地表湿润锋水平迁移情况。
滴灌入渗的地表湿润距离是湿润体的重要特征值。
掌握特定土壤条件下不同滴头流量入渗过程中土壤湿润体特征值与入渗时间的关系，对毛管田间布置和作物种植间距具有重要的意义。
以2.04 L/h为例，图3和图4分别反映流量2.04 L/h滴灌条件下垂直滴头方向上土壤表层湿润锋随时间的分布规律以及沿滴灌带方向距离滴头10 cm处土壤表层水平湿润锋随时间变化的扩散过程。
在0～180 min内滴头处和距滴头10 cm处水平湿润锋运移速度较快，通过曲线拟合，两者增长趋势呈幂指数函数方式增长。
在供水开始后，前期滴头处和距滴头10 cm处最大距离约相差15 cm，随着时间的延长两者湿润距离相差越来越小，在180 min时两者湿润距离约相差5 cm。
在供水的180～600 min时间内，距离滴头10 cm处的水平湿润锋运移速率大于垂直滴头处的水平湿润锋运移速率，垂直滴头处的水平湿润锋的运移距离基本上变化不太明显，呈平缓的直线趋势发展，而距离滴头10 cm处水平湿润锋运移规律呈斜直线型，到600 min时两者湿润距离大致相等。
2.2.2 观测剖面湿润锋水平迁移情况。
为防止滴头滴出的水溢到竖直观测面上影响试验结果，将滴头放到距竖直观测面10 cm 处，并且观测湿润锋的运移情况，但是人们真正关心的是水分从滴头位置流出来以后水分的运移规律。
这能更好地为人们的田间布置和水分管理提供更准确的参考数据。
以1.1和2.04 L/h 为例，图5和图6分别反映不同滴头流量因滴头放置位置的不同湿润锋的运移情况的变化过程。
在水平湿润锋分析的情况说明两者的变化趋势具有大致相同的运动规律。
这与滴头放在地表的湿润锋变化趋势是相同的。
通过分析1.1和2.04 L/h 2种滴头流量的水平湿润锋从整体的变化趋势用对数函数函数拟合，吻合度都在98%以上。
如果把时间段分开说明，那么前期趋势线呈幂函数的趋势发展，然后呈直线型稳定的趋势。
这与地表湿润锋变化规律是相同的。
在竖直方向上，1.1 L/h情况下2种滴头放置位置不同，滴头流量水分运移都呈幂指数函数趋势，随着流量的增大，2.04 L/h情况下2种滴头放置位置不同滴头流量随时间呈对数函数趋势。
分析整理距滴头10 cm处和换算后的滴头处湿润锋迁移变化过程，结果表明不同滴头流量条件下距滴头10 cm处的水分运移规律和滴头处的水分运移规律是相似的。
滴灌土壤湿润体大小由水平和垂直入渗距离确定。
掌握湿润体大小的变化规律，是正确进行滴灌田间布置和水分管理的重要依据。
经过6 h且点源入渗，观测距滴头10 cm处不同滴头流量在水平和竖直方向上湿润锋的运移随时间变化的规律，计算且分析出滴头处的水分随时间运移规律，对大田滴灌湿润体的研究提供更准确的参考依据（表3），并且对指导农业生产具有较大的实际意义。
2.3 湿润体的水分分布变化过程在滴灌过程中，由于稳定的水源供给，湿润体内的土壤含水量普遍较高。
当滴灌停止后，土壤水分在自身重力、吸力梯度的作用下继续向外扩散运动，也就是土壤水分的再分布。
在土壤水分再分布过程中，土壤湿润锋面不断向外推移，通过观测发现停止供水24 h后土壤水分扩散已极为缓慢，观测面湿润锋几乎不再扩展，形成一个比原来大的湿润体，水分再分布形成的湿润体的特征值对指导毛管田间布置和水分管理具有重要的实用性。
现以2.2 L/h形成的湿润体为例，灌水结束24 h后水平湿润锋距离达到38 cm，比灌溉停止时增加了6.8 cm，增加幅度为17.9%，垂直深度达到44 cm，比灌水停止时增加了8.3 cm，增加幅度为18.9%，垂直方向大于水平方向。
这是因为在水分再分布过程中，重力势作用要大于基质势作用，导致垂直方向增大的幅度较水平方向增大的幅度要大。
在灌水结束24 h 后，用自制取土管，在规划好的木板格内取土，并且用烘干法烘干。
利用SUFFER软件，对各个位置的含水率（图7）分析。
3 结论（1）当滴灌供水的0～180 min内垂直滴头方向上土壤表层水平湿润锋大于沿滴灌带方向距离滴头10 cm处土壤表层水平湿润锋的运移距离，并且呈现幂指数函数趋势，随着灌水时间的延长，在180～600 min内两者水平湿润锋运移距离差别并不明显，两者呈直线趋势发展。
（2）在竖直观测剖面上，在同一灌水历时条件下，在水平湿润锋方面，随着滴头流量的增加，滴头处和距滴头10 cm处水平湿润锋运移距离增大的幅度比竖直方向湿润锋运移距离增大的幅度要大，并且都呈对数函数趋势；在竖直湿润锋方面，1.1 L/h条件下滴头处和距滴头10 cm处竖直方向上湿润锋呈幂指数增长，随着流量的增加，2.04 L/h两者都呈对数函数增长。