渗灌系统的渗流模型及渗灌管埋深优化研究

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(1.中煤地质工程有限公司北京水工环地质勘查院，北京 100040；2.陕西天地地质有限责任公司，陕西 西安 710054)

随着生态文明建设的提高，矿山环境修复、公路铁路沿线创面修复大量展开，在北方季风性半干旱区，灌溉是保证坡面再造植被生长发育所需水分的主要手段，对边坡尤其是岩质边坡人工再造的植被来讲，初期的人工养护是关键中的关键。

渗灌是灌溉水在一定灌水压力下通过埋在地下土层中的渗灌管渗出，凭借土壤毛细管作用给土壤润湿的一种先进行的节水灌溉技术[1]。渗灌作为一种先进的节水灌溉技术，以灌溉水直接进入作物根系层，具有减少地表蒸发和深层渗漏，管理简便，节约劳力，能利用盐碱地，能适用各种复杂地形等优点，在世界各国得到飞速发展。目前渗灌技术的应用，多是工程粗放应用，少有基于渗灌管渗水能力和土壤导水能力参数，建立数学模型及计算模拟，对埋管深度和来流水头等参数进行精细优化设计[2,3]。目前关于渗灌系统的研究涉及多方面，包括对渗管取材、渗水机理、灌溉制度等作了详细的研究，但这些研究主要集中于渗灌管道材料的生产方面,且主要应用于农业生产中,对于渗灌系统渗流数学模型及渗灌管埋深优化没有作相关的系统研究与分析。

本文通过结合渗灌管渗水能力、来流水头和土壤导水系数等水文参数，针对优化渗灌管埋深深度，建立了渗灌系统灌溉水流动物理模型和数学模型，模拟优化埋管深度，分析来流水头等参数对渗灌效果的影响，提出最佳渗灌管埋深深度，使渗灌系统在灌溉能力均匀的情况下最大程度上节约水资源，具有较高的理论意义和实际意义。……