考虑初始含水率沿程不均匀分布的畦灌技术要素调控

李 江 黄增健 李 涛 缴锡云,2 史传萌 张状状

(1.河海大学农业科学与工程学院, 南京 210098; 2.河海大学水文水资源与水利工程国家重点实验室, 南京 210098)

0 引言

畦灌是常用的地面灌水方式之一,具有田间设施简单、运行成本低、易于实施等优点,同时也存在灌水质量不高的问题[1-2]。在畦灌过程中,土壤水分入渗与地表水流运动同时进行,两者密切联系、相互作用,共同影响灌水质量。田面坡降是畦田的自然特征,自然坡降使得灌溉水在重力及水流推动作用下从畦首顺坡降流向畦尾。在我国半干旱半湿润地区以及湿润地区,降雨亦会通过畦田的自然坡降发生入渗以及产生径流,若降雨历时过长或雨强过大,在封闭畦田的尾部还可能形成积水,降雨产流之后的畦田沿畦长方向会出现一定程度上的土壤水分分布不均匀现象[3]。土壤水分状态是影响土壤入渗性能以及农田作物耗水的重要因素,早期关于畦灌技术要素设计的相关研究表明土壤入渗的空间变异性对灌水质量的影响尤为显著[4-5]。因此,降雨产流所形成的土壤水分空间变异,将会通过影响土壤入渗性能进而影响畦灌水流运动特性,使得按一般情况设计的畦灌技术要素不能满足灌水质量最高的要求。

畦田规格、田面坡度、入畦流量、改水成数等灌水技术要素是影响畦灌灌水质量的重要因素[6-11],试验观测与模型模拟是研究不同技术要素控制条件下畦灌水流运动的有效手段。畦灌模型模拟可以减少试验次数,通过数值计算的方式很好地描述和再现畦灌水流运动过程,帮助学者对比大量预设灌水技术条件下的灌水质量,并从中推荐较优的灌水技术方案[12-15]。……