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浑水灌溉入渗特性研究进展与展望

时间:2024-05-24

王锦辉,费良军,聂卫波

(西安理工大学水利水电学院, 陕西 西安 710048)



浑水灌溉入渗特性研究进展与展望

王锦辉,费良军,聂卫波

(西安理工大学水利水电学院, 陕西 西安 710048)

摘要:在综合国内外相关研究文献的基础上,分析了浑水入渗机制和浑水入渗模型方面的研究进展。从研究成果中可以得出:利用静水做浑水灌溉入渗试验的较多,而利用动水做浑水灌溉入渗试验研究的比较少;不同含沙率对土壤入渗的影响研究方面研究成果比较多,而对不同的泥沙粒度组成对土壤入渗的影响研究较少;一次浑水灌溉土壤入渗研究较多,而致密层形成后进行二次灌溉情况下的土壤入渗研究较少;在室内利用下渗环等试验设备进行土壤入渗试验的较多,而在大田实验土壤入渗试验方面的研究较少;在裸地做土壤入渗试验的较多,而在有种植作物的大田上进行土壤入渗试验的较少。为了更深入的进行浑水灌溉下的土壤入渗机制的研究,建议以后试验中考虑浑水灌溉中动水入渗试验方面的研究,并将不同泥沙粒度组成对土壤入渗的影响、大田作物的影响、多次浑水灌溉对土壤入渗的影响以及浑水灌溉条件下水肥耦合方面的试验研究和浑水膜孔灌溉方面的试验研究等作为研究的重点,逐步深入的研究浑水灌溉入渗特性,为实际应用提供理论依据。

关键词:浑水入渗机制;浑水入渗模型;泥沙粒度组成;水肥耦合

黄土高原地区,干旱少雨现象时有发生,降雨量少且时间分布集中,常常形成洪水径流。它不仅对地面造成冲刷、侵蚀,带走大量土粒及有机质,造成地表支离破碎,养分流失,使得土地难以耕作且贫瘠,而且水资源贫乏,地下水位低,开发利用较为困难。因此,更好地研究浑水的入渗规律,对于充分利用暴雨径流,合理利用有限的水资源,减少地表径流、增加土壤入渗、防止土壤侵蚀和搞好生态环境建设等方面具有重要的理论意义和现实意义。对于黄河中上游地区利用高含沙浑水灌溉,提高灌溉水的利用率,提高生产力,也具有十分重要的意义。

1浑水灌溉理论与技术研究

在我国水资源十分紧缺的黄河流域,大部分是以多泥沙河流为水源的浑水灌区,由于水资源短缺往往不得不引用浑水灌溉,所以利用浑水灌溉是其显著特点,且浑水灌溉在我国具有独特性。在黄河汛期水沙适宜条件下,人们利用泵抽吸表层粘粒含量较高的浑水,然后通过管道或渠系把水沙排放到格田,用人工控制动水放淤,泥沙经自由分选沉降固结后,在沙荒地均匀的平铺合格客土,以达到改良土壤来进行灌溉。浑水地面灌溉较清水灌溉的最大差别是浑水中挟带有泥沙,一方面灌溉过程中泥沙在田面挂淤和落淤,使灌溉田面膜上沿畦(沟)长方向沉积有不同厚度和不同颗粒级配组成的泥沙,使田面糙率沿畦(沟)长方向在不断变化,从而改变了田面糙率;另一方面浑水灌溉时较细的一部分泥沙颗粒随灌溉水入渗被带入田面表层土壤孔隙中形成入渗滞留,减小了土壤入渗的孔隙率和形成封闭的土壤气孔,使表层土壤形成致密层,从而减小了土壤入渗能力和改变了土壤入渗特性。以上两方面的综合作用提高了浑水灌溉节水和灌水效果,使浑水灌溉的灌溉机制、入渗特性和田面水流运动特性及灌水质量等与清水灌溉有明显不同,且浑水灌溉的影响因素、节水机理较清水灌溉的更为复杂,其灌水效果较清水灌溉更好[1]。

国内在浑水传统地面灌和波涌灌的土壤水分入渗特性方面开展了一些研究工作,也取得了一些初步研究成果,但还处于初步探索阶段,国内对浑水灌溉尽管研究问题的侧重点有所不同,但主要集中在浑水一维垂直连续入渗和波涌灌间歇入渗方面。

2浑水入渗机制研究进展

2.1浑水连续入渗机制研究进展

对于入渗的研究,国外开展的比较早。国外对入渗的研究,多偏重于机理方面,特别是入渗模型的研究。美国水保实验室的Herman Bouwer[2]等对浑水的入渗规律进行了研究。Herman希望解决的是大池塘渗漏问题,在不排水的条件下铺设低渗漏层,认为浑颗粒水中粗颗粒沉积较快,细颗粒沉积较慢,形成一个最大颗粒在最底层、最小颗粒在最顶层的梯度分布状况。

文献[3]指出,关于入渗的研究,将来主要在以下两个方面加强:① 土壤水分刨面、毛管力作用和入渗通量等入渗过程特征值的野外和室内测定;② 建立有物理意义、且结构简单、参数易于测定的多维入渗模型。

大量实验表明:含沙浑水土壤入渗较清水土壤入渗具有明显的差异,且较清水入渗影响因素多,入渗特性也较为复杂。考斯加可夫公式较好地反映了清水入渗速度随时间的变化过程,在各种因素作用下,开始时入渗速度较大,以后逐渐减小,最终趋于稳定。在浑水入渗过程中,浑水特性对入渗影响很大。

白丹等[4]通过实验,在双对数坐标中绘制累计入渗量与时间的关系曲线,认为一定的含沙量、一定颗粒级配的浑水仍符合考斯加可夫公式的规律,但浑水入渗在很大程度上受到浑水本身特性的制约,这主要是在浑水入渗过程中,浑水中泥沙沉积在入渗土壤的表面,形成一个沉积层。与清水入渗相比,这个沉积层的形成改变了入渗的上边界条件,且起到阻渗作用。通过配制不同颗粒级配的浑水进行入渗实验,结果表明:在相同入渗时间、相同含沙量条件下,浑水中泥沙颗粒级配不同,入渗水量也不同,这主要取决于沉积层中土壤物理性粘粒含量的多少。杨素宜等[5]通过研究自然地和翻松地的浑水入渗后认为浑水入渗实验的结果仍符合Kostiakov-Lewis模型。王文焰等[6]研究认为,在泥沙颗粒组成一定的情况下,随着水流含沙量的增大,其入渗能力逐渐减小。浑水中物理性粘粒含量越高,其减渗效果越大。

李援农[7]从土壤禁锢空气压力的角度研究认为土壤入渗能力主要由表面土壤致密层控制,伴随入渗土壤中空气被禁锢,含沙量不同时,入渗过程中禁锢土壤空气压力对入渗的影响也不同。

王进鑫等[8]采用双环法,通过浑水与清水入渗对比试验,认为人工林地浑水径流的入渗性能与浑水特性密切相关,浑水累积入渗量既与浑水含沙量成反相关,也与泥沙中的泥沙粒度成反相关。含沙径流可显著削弱人工林地的入渗性能,降低天然水与土壤水的转换能力,并随树种的不同而有差异。不同位置、不同地表植被的初渗与稳渗差距很大[9]。在浑水特性一定条件下,地面覆盖对浑水入渗性能的影响,既与土壤质地有关,又与覆盖材料的透水性和孔隙结构有关[10]。不同林地的初渗率在0.3~0.5 cm·min-1之间,高乔木林地的累积入渗量最大,阴坡林地的湿润峰比阳坡的下渗的快,乔木林地比灌木林地和裸地的快[11-12]。

孙存喜等[13]研究了不同浓度浑水入渗特性表明:浑水对入渗过程有明显的影响,浑水有显著的阻渗作用。第1 min末的入渗速率、稳定入渗率和100 min时累积入渗量3个特征值都随浑水浓度的增大而减小,均呈指数函数关系。且当浑水浓度超过约300 kg·m-3后,3个特征值随浑水浓度的增加基本趋于稳定;浑水浓度和减渗率之间呈显著的对数关系;随着浑水浓度的增加,减渗率的增加逐渐减缓。当浑水浓度超过约300 kg·m-3后,减渗率随着浓度的增加基本趋于稳定。

曹惠提等[14]研究认为:灌溉浑水含沙量越大,泥沙粒径组成越细,水分在土壤中的运动速度越缓慢;同时,泥沙粒径越细,含沙量变化对土壤水分变化的影响越明显,可认为,细颗粒泥沙较粗颗粒泥沙能够更有效地充填土壤孔隙,阻断土壤水下渗通道,从而减缓土壤水分运动速度。

樊惠芳等[15]针对关中灌区大多采用浑水灌溉发展条播地膜小麦,其灌水量大、灌溉水的利用率低的现实,分析了浑水膜缝畦灌入渗的主要影响因素-膜缝宽度、含沙率对浑水膜缝入渗的影响,建立了浑水膜缝入渗的数学模型,并通过实测资料对模型进行了验证。此模型需要的试验资料较少,计算简便、精度较高,是计算浑水膜缝入渗水量的有效模型。但是,此模型必须建立在一定的田间试验资料的基础上。使用时,需要获得不同膜缝宽度的清水入渗试验资料及不同含沙率浑水的一维入渗试验资料,以确定模型中的系数。

姚雷等[16]对浑水入渗的滞留物分布特征及影响因素进行分析后得出结论,在浑水入渗时,总水力梯度不能描述入渗的过程。

卞艳丽等[17]通过分析不同泥沙级配浑水灌溉入渗试验数据,并与清水灌溉入渗试验对照得出:不同泥沙级配浑水灌溉累计入渗量与时间的关系和清水相同,均为指数为正的幂函数曲线。相同含沙量、同一入渗历时,泥沙较粗的浑水始终比泥沙较细的浑水累计入渗量大。泥沙颗粒越细的浑水,其相应的累计入渗量越小,减渗量和减渗率越大;而相同累计入渗量条件下,泥沙颗粒越细,相应入渗历时越长。不同泥沙级配浑水相对于清水的时段减渗量和减渗率随时间均先增大后减小,最大值均发生在前50 min,泥沙组成颗粒越细,最大值出现的时间越早,同时刻浑水的减渗作用越强。

2.2浑水间歇入渗机制研究进展

浑水间歇入渗研究主要是西安理工大学的费良军、王文焰、汪志荣等在清水波涌灌研究的基础上,结合浑水波涌灌理论与技术研究,开展了波涌畦灌条件下的浑水一维垂直间歇入渗特性及其影响因素研究。费良军等[18-19]通过大田试验研究表明,浑水间歇入渗能力均小于相同条件下的清水连续入渗和间歇入渗的入渗能力,并且减渗量随间歇入渗周期数的增加而增大,减渗量与浑水含沙率、泥沙颗粒级配组成和泥沙中物理性粘粒含量有关,减渗量随浑水含沙率和泥沙中物理性粘粒含量的增大而增大。在以上研究的基础上,费良军等[20]研究了浑水间歇入渗模型,基于不同的已知条件和影响因素,提出了三个浑水间歇入渗模型,试验实测资料验证表明,这三个入渗模型计算精度均较高,汪志荣等[21]提出了基于不同含沙率的浑水间歇入渗的Green-Ampt模型,费良军等[22]研究提出了根据浑水大田连续畦灌水流推进资料和畦首停水时田面各观测断面的水深资料推求田面土壤连续入渗参数的新方法,在此基础上,又提出了利用连续畦灌(或波涌畦灌第一灌水周期)水流推进和消退资料推求波涌灌减渗率的新方法,这些方法为解决农田土壤空间变异性对入渗参数的影响找到了一条新途径。

费良军[1]在浑水波涌灌入渗研究的基础上,通过大田浑水波涌灌灌水试验和理论分析,研究了浑水波涌畦灌特点、田面水流运动特性、灌水技术要素及其设计方法等,观测分析了浑水波涌畦灌和连续畦灌灌后泥沙沿畦长方向的分布特性。研究表明:浑水波涌畦灌较其连续畦灌具有节水、节能、水流推进速度快和灌水质量高等特点,浑水波涌畦灌周期推进长度和冲长较同条件下浑水连续畦灌的增大,且随着浑水含沙率的增大而增大;在浑水波涌畦灌技术要素研究基础上,提出了浑水波涌畦灌技术要素设计的理论方法和经验方法;在浑水波涌畦灌田面糙率影响因素研究的基础上,提出了“综合糙率”的概念,并建立了推求浑水波涌畦灌田面综合糙率系数的优化模型,经实际应用验证表明,所提出的方法能较准确地推求浑水波涌畦灌田面综合糙率系数值。

费良军等[23]在波涌灌技术要素对浑水间歇入渗减渗性影响研究中表明:在浑水含沙率和泥沙级配组成一定条件下,循环率和周期数过大或过小,浑水间歇入渗效果均较差;在一定条件下存在一个最佳周期数和循环率,使浑水间歇入渗减渗率最大;浑水间歇入渗减渗性主要是由于供水期间浑水泥沙的不断落淤和间歇阶段的共同作用,使地表土壤和泥沙沉积层土壤结构性状发生变化,其减渗率大小取决于土壤导水率和地表土壤势梯度的变化。

3浑水入渗模型研究进展

3.1浑水连续入渗模型研究进展

目前,国外土壤水分连续入渗研究主要集中在Green-Ampt模型的修正以及Philip和Parlange入渗方程的求解两方面。经过修正的Green-Ampt模型能较好地模拟非匀质土壤的降水入渗过程,但在应用该模型时,如何测定湿润锋处土壤水势的问题未能很好地解决。

王文焰等[6]通过室内及大田入渗实验表明,累积入渗量F和入渗时间T的关系,采用两参数拟合有如下关系:

F=A×TB

(1)

式中: F为累积入渗量(mm);T为时间(min);A,B为常数。A系数的含义是第1分钟末的累积入渗量。在一定的条件下(即土壤质地、前期含水量、含沙量一定),它是反映土壤入渗能力大小的重要参数之一。

针对某一泥沙颗粒级配入渗浑水,采用不同含沙率的浑水入渗试验资料,应用一元回归分析法,推导出浑水累计入渗量计算公式为:

I=αΑ0tβB0

(2)

式中, I为累积入渗量;t为入渗时间;A0、B0为清水入渗系数;α和β为含沙量修正系数,α= 1-aρC,β=1-bρd,ρ为浑水含沙量,以百分数计,a、b、c、d为经验参数,由试验资料确定。

白丹等[4]根据试验分析结果引入粘粒指数的概念,定义为:M=100/(100+ρS)。粘粒指数反映了物理性粘粒含量的大小,其值与物理性粘粒含量大小成反比,在清水中,M=1。通过配置不同颗粒级配、不同含沙量的浑水进行实验,并在双对数坐标中,绘出粘粒指数与累积入渗量的关系,结果表明:累积入渗量与入渗时间、粘粒指数均呈直线关系。

I=22.30M0.3507T0.257

(3)

式中, I为累积入渗量(mm);T为入渗时间(min);M为粘粒指数;ρ为浑水含沙量(%);S为浑水中小于0.01mm粒径颗粒含量的百分数。

李援农[7]对浑水入渗机制及数学模型进行了研究,认为浑水入渗的减渗机理是在浑水入渗过程中,由于泥沙会沉积在土壤表面,形成致密层而改变原来的土壤结构,从而影响土壤入渗能力:得出了土壤水分入渗通量与含沙量的关系及土壤层内累积入渗量的计算公式,分别为:

q=ks(1+Fs×ρ/H)

(4)

I=(θs-θ0)H

(5)

式中, q为土壤入渗通量(cm·min-1);Fs为湿润锋处的土壤平均吸力;ks为土壤饱和导水率(cm·min-1);ρ为浑水泥沙含量(g·g-1);H为湿润锋深度(cm);I为累积入渗量(mm);θs、θ0分别为饱和含水量及前期含水量。

王进鑫[8]对人工林地浑水入渗规律进行了研究,应用Levenberg-Marquardt非线性参数拟合统计分析,得出不同林分浑水与清水累积入渗通用模型。

安塞刺槐林:I=5.8545αT0.8691+β

(6)

淳化刺槐林:I=10.0756αT0.7206+β

(7)

淳化侧柏林:I=7.1909αT0.7206+β

(8)

式中, I为累积入渗量(mm);α、β分别是根据泥沙含量及浑水泥沙中<0.01mm的物理性粘粒含量确定的参数。

在浑水灌溉过程中,灌溉水中所携带的泥沙会沉积在土壤表面,影响土壤入渗能力。王全九等[21]在分析浑水入渗物理过程和内在机制的基础上,对现存的Green-Ampt公式进行了必要的改进,并将浑水泥沙对入渗的影响归结为对湿润锋平均吸力的影响。同时将湿润锋平均吸力与泥沙含量建立关系,便于利用现有的清水入渗资料计算浑水入渗过程。并根据实验资料对模型进行了检验。检验的结果证明模型是合理的。同时也说明了Green-Ampt公式适合于黄土地区的清水浑水入渗过程的模拟计算。

q=kS(1+H(ρ)/Lf)

(9)

式中, q为土壤入渗通量(cm·min-1); H(ρ)为湿润锋处的平均吸力(cm);kS为土壤饱和导水率(cm·min-1);ρ为浑水泥沙含量(g·g-1);Lf为湿润锋的深度(cm)。

此浑水入渗模型,与Green-Ampt公式的不同之处在于概化湿润锋处的平均吸力值,引入了浑水含沙量的影响关系,并将清水与浑水两种入渗通过概化湿润锋处平均吸力有机地联系起来。因此,这一公式能否与实际的浑水入渗过程相吻合,以及如何确定湿润锋处平均吸力与浑水含沙量的函数关系式,对将浑水入渗与清水入渗有机联系起来,十分重要。

赵西宁[24]对坡耕地浑水入渗进行研究,采用拟合方法,得出累积入渗量F和入渗时间T成对数关系。

F=AlnT+B

(10)

式中,F为累积入渗量(mm);T为入渗时间(min);A、B为常数

在泥沙颗粒组成一定的情况下,随着浑水含沙量的增大,其累积入渗量增加幅度逐渐减小,尤其是在清水与含沙量9.5%的浑水之间差异大。

樊惠芳[15]对浑水膜缝入渗模型进行了研究,建立了浑水膜缝入渗模型:

Ihm=λIh=λktα=λβ1k0tβ2α0

(11)

其中:

β1=k/k0=1-aρb

(12)

β2=α/α0=1-cρd

(13)

式中,Ihm为浑水膜缝累计入渗水量(cm);Ih为浑水一维累计入渗水量(cm);λ为膜缝入渗系数,主要与膜缝宽度有关;a,b,c,d为拟合参数;k、α为浑水一维入渗的系数和指数;k0、α0为清水一维入渗的入渗参数;ρ为含沙率。

3.2浑水间歇入渗模型研究进展

土壤水分间歇入渗,自1983年Walker等提出了应用Kostiakov-Levi模型对波涌灌土壤入渗的初渗、过渡和稳渗三过程进行描述后,先后出现了分段函数模型、周期-循环率模型、梯函数模型等。

汪志荣等[21]对浑水波涌灌溉入渗机制及Green-Ampt模型进行了研究,提出了不同含沙量条件下浑水间歇入渗的Green-Ampt模型为:

q=kS(i,ρ)(1+Hm/Zf(t))

(14)

式中,q为地表处的水分通量或入渗率;KS(i,ρ)为致密层的导水率,应该是放水周期和时间的函数;Zf(t)为致密层的厚度;Hm为致密层的下层土壤基质吸力。

费良军[22]在浑水连续入渗Kostiakov模型的基础上,根据浑水间歇入渗特性和已知资料的情况,提出三种浑水间歇入渗数学模型。

模型一:该模型是建立在一个具有充分试验资料基础上的浑水间歇入渗模型,即建立在浑水间歇入渗相对浑水连续入渗减渗率η2i和清水连续入渗参数K0、a0已知条件下的一个入渗模型。

Z浑c=K×ta

(15)

式中,K、a分别为浑水连续入渗系数和指数。

浑水与清水连续入渗参数比为:

(16)

K=β1K0=(1-αρb)k0

(17)

a=β2a0=(1-cρd)a0

(18)

Z浑si=(1-η2i)Z浑c=(1-η2i)kta

=(1-η2i)(1-aρb)k0t(1-cρd)a0

(19)

式中,ρ为浑水含沙率,以百分数计;a,b,c,d为经验参数,由实验资料确定。

此模型没有直接将波涌灌循环率r、周期数n反映在模型中,而是间接地反映在减渗率η2i中。

模型二:该模型是建立在具有部分试验资料基础上的浑水间歇入渗模型,即基于浑水连续入渗参数K、a为已知和间歇入渗参数r、n基础上的入渗模型。

浑水周期~循环率入渗模型假定浑水波涌灌条件下各入渗周期时间内的累积入渗量曲线与相应时间的浑水连续入渗曲线相重合。

浑水波涌畦灌第n周期末单位面积上的累积入渗量为Z,则周期~循环率入渗模型为

Zn=Kn×tan

(20)

相同条件下的浑水连续入渗量为Z=Kta,则

(21)

利用两点回归法时,一点选取连续入渗曲线上的入渗时间t1=r×tc,另一点选取 t2=(n+1)rtc,则

Kn=K(rtc)(α-dn)

(22)

式中,t为净入渗时间;n、tc、r分别为浑水波涌灌的周期数、周期时间和循环率;Kn、an分别为浑水间歇入渗n周期内的间歇入渗参数。

若已知浑水连续入渗参数K、a,则可求得Kn、an。K、a均为浑水含沙率ρ和浑水泥沙物理性粘粒含量d0.01的函数,即:

K=f(ρ,d0.01)

a=g(ρ,d0.01)

(23)

模型三:该模型是建立在清水和浑水连续入渗试验资料基础上的一个浑水间歇入渗模型, 即建立在已知清水连续入渗参数K0、α0及其与浑水连续入渗参数K、α的关系以及浑水间歇入渗要素基础上的入渗模型。

Zn=Kntαn

Kn=K(rtc)(α-dn)=β1K0(rtc)(β2α0-dn)

=(1-αρb)K0(rtc)[(1-cρd)a0-an]

(24)

式中符号意义同前。

4结论与建议

从以上的研究成果中可以得出:利用静水做浑水灌溉入渗试验的较多,而利用动水做浑水灌溉入渗试验研究的比较少;对不同含沙率对土壤入渗的影响研究方面研究成果比较多,而对不同的泥沙粒度组成对土壤入渗的影响研究较少;一次浑水灌溉土壤入渗研究较多,而致密层形成后进行二次灌溉情况下的土壤入渗研究较少;在室内利用下渗环等试验设备进行土壤入渗试验的较多,而在大田实验土壤入渗试验方面的研究较少;在裸地做土壤入渗试验的较多,而在有种植作物的大田上进行土壤入渗试验的较少。目前,在国内外还没有看到有关浑水灌溉条件下水肥耦合方面的研究和浑水膜孔灌溉方面的研究。

由于我国黄河流域以多泥沙河流为水源的浑水灌区,水资源短缺往往不得不引用浑水灌溉,所以利用浑水灌溉是其显著特点,且浑水灌溉在我国具有独特性。且针对黄土高原地区常形成暴雨径流的特点,如何充分利用暴雨径流,关键要清楚浑水的入渗机制,以增加土壤入渗,有效利用自然降水量。为了更深入地进行浑水灌溉下的土壤入渗机制的研究,建议以后试验中考虑浑水灌溉中动水入渗试验方面的研究,不同泥沙粒度组成对土壤入渗的影响,大田作物的影响,多次浑水灌溉对土壤入渗的影响以及浑水灌溉条件下水肥耦合方面的试验研究和浑水膜孔灌溉方面的试验研究等作为研究的重点,逐步深入地研究浑水灌溉入渗特性,为实际应用提供理论依据。

参 考 文 献:

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[23]费良军,丁新利.波涌灌技术要素对浑水间歇入渗减渗性影响研究[J].水资源与水工程学报,1998,9(2):9-14.

[24]赵西宁.黄土坡耕地土壤入渗规律研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2002.

Research progress and prospect on characteristics of muddy water irrigation infiltration

WANG Jin-hui, FEI Liang-jun, NIE Wei-bo

(InstituteofWaterResourcesandHydro-electricEngineering,Xi'anUniversityofTechnology,Xi'an,Shaanxi710048,China)

Abstract:In this article, on the basis of the comprehension on domestic and foreign literatures relevant to this research, progress of muddy water infiltration mechanism and muddy water infiltration model were analyzed. It could be concluded that a big portion of the experiments were accomplished using static water for muddy water irrigation infiltration test, and a relative small portion was done using dynamic water to do so. More achievements were obtained by studying the influence of different sand content on soil infiltration than by investigating the influence of different sediment grain size on soil infiltration. More studies on muddy water irrigation soil infiltration than on a second irrigation over soil infiltration after a dense layer was formed. Indoors utilization of equipment such as infiltration ring on soil infiltration was more than field test. Infiltration experiments in bare land were more than those in field soil with growing crops. To gain insightful understanding on soil infiltration mechanism of muddy water irrigation, it is advised that dynamic water may be involved in muddy water irrigation infiltration test. The influences of different sediment grain size composition, field crops, many muddy water irrigations, and water/fertilizer coupling under muddy water irrigation may need to take into experimental consideration. Muddy water in film hole irrigation experimental study should become the focus, gradually allowing in-depth research on characteristics of muddy irrigation water infiltration, and providing a theoretical basis for practical application.

Keywords:muddy water infiltration mechanism; muddy water infiltration model; sediment grain size; water and fertilizer coupling

中图分类号:S274.3

文献标志码:A

作者简介:王锦辉(1989—),男,陕西岐山人,硕士研究生,主要从事水资源评价与节水灌溉方面研究。E-mail:460033572@qq.com。通信作者:费良军(1963—),男,陕西蓝田人,教授,博士生导师,主要从事节水灌溉和农业水资源利用研究。E-mail:feiliangjun2008@163.com。

基金项目:国家自然科学基金资助项目(51279157,51479161);陕西省水利科技项目(2011-8);公益性行业科研专项资助项目(201203003)

收稿日期:2015-03-25

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.02.42

文章编号:1000-7601(2016)02-0265-06

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