垄作沟灌水分入渗模拟与灌水沟断面优化

张新民，张吉孝，单鱼洋

（1.甘肃省水土保持科学研究所，兰州 730020；2.甘肃农业大学 工学院，兰州 730070）

随着水资源短缺问题的不断加剧，干旱半干旱地区农业可持续发展受到了严重的挑战，发展有效的节水技术势在必行。目前，垄作沟灌技术被广泛应用于多种作物的种植（如小麦、玉米、马铃薯等）。为了更好地发挥该技术的节水作用，许多专家和学者对该技术中的技术参数和水分运移进行了大量的研究。张新燕等［1］通过室内试验对沟水深、沟底宽、土壤导水率及初始含水量等因素对水分运移的影响进行了分析评价。张永久［2］通过小麦田间试验，提出张掖地区合理沟垄宽。水分运移的研究方式主要有试验和模型模拟两种。Kostiakov［3］通过试验建立了沟灌入渗经验公式并被广泛应用于沟灌入渗量的计算［4－5］。聂伟波等［6］研究发现，沟灌水平、垂直湿润锋运移与时间的1／2次方呈线性函数关系，并建立了数学模型模拟湿润锋的距离，取得了理想的结果。王自奎等［7］的研究表明，湿润锋水平方向和垂直方向运移距离与时间呈幂函数关系，灌水过程中沟中与垄上土壤含水量增加明显，再分布过程中凭借水平向基质势的作用垄上含水量不断增加。随着计算机技术的不断发展，数值模型模拟作为一种重要的手段被应用到水分运移模拟当中。孙景生8利用田间灌水试验和Infiltv 5软件相结合的方式，对沟灌入渗参数进行了反算，结果令人满意。聂卫波［9］利用SRFR模型成功的模拟了沟灌过程中水流推进、消退及入渗过程。……