蓄水多坑三維土壤水分運動數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、坑灌法是針對我國北方山區(qū)果園的干旱和水土流失問題而提出的一種新的灌水方法。蓄水坑灌法的最大特點是根據(jù)果樹這種作物的特點和我國北方地區(qū)干旱缺水的實際情況將節(jié)水灌溉和水土保持有機的結(jié)合在一起。蓄水坑的研究還處在室內(nèi)研究階段，它的節(jié)水機理和很多技術(shù)參數(shù)有待進一步確定，因此對蓄水坑灌法進行進一步的研究有重大的理論和實際意義。 本文進行了蓄水坑灌法室內(nèi)試驗研究和蓄水多坑三維土壤水分運動數(shù)值模擬，主要內(nèi)容包括： 1.對不同注水量下單

2、坑入滲試驗的研究通過對均質(zhì)砂壤土的不同注水量下的單坑入滲試驗，得出以下幾點結(jié)論：不同注水量下的濕潤體形狀具有相似性；不同注水量下的水平和垂直濕潤鋒與時間的關(guān)系均為對數(shù)關(guān)系；注水量越大，水平和垂直濕潤鋒的推進距離也越大。 2.蓄水多坑三維土壤水分運動的數(shù)值模擬研究1本文采用的是時間分裂法結(jié)合Gauess-Seidel迭代法對蓄水多坑三維土壤水分運動方程進行數(shù)值求解。在數(shù)值求解中，推導(dǎo)出蓄水坑內(nèi)恒定水位入滲時間的求解公式，建立了蓄水

3、坑內(nèi)變水頭入滲邊界條件數(shù)值求解方法。并與試驗結(jié)果進行了對比分析，模擬結(jié)果令人滿意。 3.編制了蓄水坑灌土壤水分運動數(shù)值模擬軟件在數(shù)值求解基礎(chǔ)上，對數(shù)值解進行了后處理，即采用規(guī)則網(wǎng)格法編制了繪制蓄水坑剖面土壤含水率分布率等值線圖通用程序。并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了蓄水坑灌土壤水分運動數(shù)值模擬軟件，該軟件采用VB和MicrosoftFortranPowerStation4.0混合編程來實現(xiàn)。該軟件可以模擬各種邊界條件下的蓄水坑灌土壤水分運動