基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb17120032

中国农学通报 ›› 2018, Vol. 34 ›› Issue (32): 95-101.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17120032

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基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究

黄德良,费良军

西安理工大学水利水电学院水资源研究所,西安理工大学水利水电学院水资源研究所

收稿日期:2017-12-06 修回日期:2018-01-16 接受日期:2018-02-24 出版日期:2018-11-16 发布日期:2018-11-16
通讯作者: 费良军
基金资助:
国家自然科学基金“浑水膜孔灌理论与技术要素试验及数值模拟研究”(51479161)，“果树涌泉根灌施肥土壤氮素运移特性与技术要素研究”(51279157)。

Influencing Factors of Soil Water Vertical Infiltration Characteristics Based on the Grey Correlation Method

Received:2017-12-06 Revised:2018-01-16 Accepted:2018-02-24 Online:2018-11-16 Published:2018-11-16

摘要/Abstract

摘要： 土壤水分入渗过程中主要受压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配影响。基于一维垂直土柱积水入渗试验研究这些因素对入渗能力影响的主次关系，利用Green-Ampt与Philip入渗模型得到相应土壤入渗特性参数，采用灰色关联分析法研究四个因素对累积入渗量、饱和导水率、稳定入渗率、湿润锋面吸力、吸渗率的影响程度。结果表明，压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配对累积入渗量、入渗率及Green-Ampt与Philip模型中物理参数有显著影响，各处理中饱和导水率与稳定入渗率间误差较小，吸渗率拟合值与利用湿润锋面吸力所得吸渗率计算值间相似程度较高，决定系数R2大于0.85；灰色关联分析结果表明，颗粒级配关联度均值r4最高为0.946 3，土壤容重、初始含水率其次，压力水头影响程度最小（r1=0.562 9）。总而言之，颗粒级配对土壤入渗特性影响起主导作用，该研究成果可为农业灌溉及水资源管理提供理论支撑。

关键词: 甘薯蚁象, 甘薯蚁象, 发育起点温度, 有效积温

Abstract: Soil water infiltration is mainly influence by pressure head, initial soil water content, soil bulk density and grain gradation. In this paper, Study on the influence of these factors on infiltration capacity based on the ponding infiltration experiments in one-dimensional vertical soil colunm，soil infiltration parameters were obtained by Green-Ampt and Philip infiltration model, the influence of the four factors on cumulative infiltration, saturated hydraulic conductivity, stable infiltration rate, wetting front suction and soil sorption rate was studied by grey correlation analysis. Results show that the four factors significantly affected cumulative infiltration, infiltration rate and the parameters of the Green-Ampt and Philip infiltration models. In all treatments, the error of saturated hydraulic conductivity and stable infiltration rate is small, there is a high degree of similarity between the fitted values of soil sorption rate and the calculated values using wetting front suction and the coefficient of determination is greater than 0.85；The results of grain gradation correlation analysis showed that the soil composition correlation degree was the highest(0.946 3), soil bulk density, initial water content is secondly, and pressure head have the least effect (0.726 4). All in all, soil composition plays a dominant role in soil infiltration characteristics, the research results can provide theoretical support for agricultural irrigation and water resources management.

黄德良,费良军. 基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究[J]. 中国农学通报, 2018, 34(32): 95-101.

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Influencing Factors of Soil Water Vertical Infiltration Characteristics Based on the Grey Correlation Method

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