PHILIP入滲模型參數(shù)預(yù)報模型研究與應(yīng)用.pdf

1、土壤水分入滲是自然界水循環(huán)中的一個重要環(huán)節(jié)。在各類用水中，土壤灌溉水是最重要的組成部分。因此，研究土壤入滲特性，確定合理灌溉定額和技術(shù)就可以最大限度地節(jié)約用水，從而大大地緩解缺水壓力。本論文以山西省2010年度農(nóng)業(yè)攻關(guān)研究項目《山西省地面畦灌節(jié)水灌水技術(shù)參數(shù)研究》（項目編號20100311124）為依托，選取了三個灌區(qū)（運城市禹門口灌區(qū)、臨汾市汾西灌區(qū)和呂梁市文峪河灌區(qū)）和四個縣市（晉城市澤州縣、長治市長子縣、呂梁市方山縣和忻州市原平市

2、）的70個點。采取室外入滲及挖坑取土試驗和室內(nèi)顆分實驗及有機質(zhì)和含鹽量測定，并輔以試驗研究與理論研究相結(jié)合的方法，以精心選擇的7個試驗區(qū)12個縣（區(qū)）市范圍內(nèi)的典型耕作土壤為研究對象，測量了三種狀態(tài)下的土壤入滲能力及土壤容重、土壤（體積）含水率、土壤含鹽量、土壤質(zhì)地和土壤有機質(zhì)含量。土壤入滲能力通過入滲量和入滲率來體現(xiàn)。借助數(shù)理統(tǒng)計方法，較系統(tǒng)地研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期內(nèi)，這些地區(qū)土壤水分入滲特性的時空變異規(guī)律和影響土壤水分入滲特性的各種因素

3、，分析討論了土壤入滲模型Philip模型結(jié)構(gòu)中兩參數(shù)即吸滲率S和穩(wěn)滲率A與試驗區(qū)各種物理和化學(xué)參數(shù)間的關(guān)系。采用多元線性回歸、多元非線性回歸和BP模型的方法，建立了土壤入滲能力和入滲模型參數(shù)與土壤常規(guī)理化性狀參數(shù)間的土壤傳輸函數(shù)，并通過數(shù)理統(tǒng)計分析方法對模型進行了驗證。達到了土壤入滲能力和入滲模型參數(shù)用反映大田土壤理化性狀常規(guī)參數(shù)來確定的目的。根據(jù)大田實測資料，利用Philip模型，對畦灌條件下大田土壤入滲參數(shù)進行了預(yù)測。試驗證明:土壤

4、入滲曲線可以由Philip模型較好地描述。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 1、土壤容重、土壤（體積）含水率、土壤含鹽量、土壤質(zhì)地和土壤有機質(zhì)含量是影響土壤水分入滲的主要因素。把它們作為模型的輸入?yún)?shù)，可獲得較好的預(yù)測結(jié)果。
　　 2、分別使用多元線性回歸模型、多元非線性回歸模型和BP模型，對土壤入滲能力和入滲模型參數(shù)用常規(guī)土壤物理參數(shù)進行預(yù)報，并對這三種模型進行了分析比較。結(jié)果顯示:BP模型相對誤差為8.9％排第一

5、，非線性回歸模型相對誤差為13.6％排第二，線性模型相對誤差為15.5％排第三。
　　 3、土壤水分入滲能力和入滲模型參數(shù)與土壤的物理特性有關(guān)。但不論土壤的物理特性怎樣，土壤水分入滲能力都經(jīng)歷由大到小，最后達到穩(wěn)定的變化過程，且都較好地符合Philip兩參數(shù)土壤入滲經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?br>　　 4、土壤水分入滲模型Philip模型兩參數(shù)（S、A）與土壤的物理化學(xué)因素有關(guān)。
　　 本論文取得的主要研究成果:
　　 1、

6、基于Philip模型并采用Matlab和Excle軟件，在對土壤入滲試驗（實驗）數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對土壤地面入滲問題進行全面研究;
　　 2、給出了山西省內(nèi)七個試驗區(qū)74個典型點的土壤入滲參數(shù)預(yù)報模型。
　　 3、自變量由常規(guī)的土壤容重、土壤（體積）含水率、土壤質(zhì)地（砂粒、粉粒和粘粒），增加了土壤含鹽量。使預(yù)測更準確、更全面，精度更高。
　　 本論文在深入開展研究工作的基礎(chǔ)上，基于Philip模型并采用M