波涌灌間歇入滲飽和—非飽和土壤水氮運(yùn)移轉(zhuǎn)化特性與數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前我國地面灌溉面積占總灌溉面積的90％以上，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，我國氮肥施用量急劇增加，大量的氮肥損失經(jīng)灌溉入滲進(jìn)入到地下水中嚴(yán)重污染了地下水環(huán)境，結(jié)合我國農(nóng)業(yè)當(dāng)前現(xiàn)狀，推廣和應(yīng)用一種高效灌溉、低污染的地面灌溉方式有著重要的意義。本文在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，在室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬和討論分析基礎(chǔ)上，對連續(xù)入滲和間歇入滲不同灌水方式、波涌灌間歇入滲下不同灌水定額、不同肥液濃度下土壤水分和氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行

2、了較為深入的研究。
　　主要結(jié)論如下:
　　(1).波涌灌間歇入滲土壤和地下水中水分溶質(zhì)運(yùn)移分布特點(diǎn)為:在入滲結(jié)束及再分布過程中，間歇入滲較連續(xù)入滲能將水氮更為均勻地保存在淺層土壤中;在入滲結(jié)束及再分布過程中，間歇入滲較連續(xù)入滲地下水中NO3--N的濃度及其再分布的增長率偏低，可以有效緩解農(nóng)業(yè)施肥對地下水環(huán)境的污染。
　　(2).灌水定額對土壤和地下水中水分、溶質(zhì)運(yùn)移轉(zhuǎn)化的影響表現(xiàn)為以下方面。對水分運(yùn)移分布的影響:灌水

3、定額越大，灌溉水深層滲漏越大。對溶質(zhì)運(yùn)移轉(zhuǎn)化的影響:灌水定額越大，銨態(tài)氮遷移鋒面越深，同層土壤銨態(tài)氮濃度越大;不同灌水定額供水結(jié)束時(shí)地下水中氮素增加比率在44％左右，表明深層滲漏是引起地下水污染的主要原因。不同灌水定額入滲結(jié)束和再分布期(1d、5d、10d、20d)地下水中硝態(tài)氮的增加比率基本相同。
　　(3).肥液濃度對土壤和地下水中水分、溶質(zhì)運(yùn)移轉(zhuǎn)化的影響表現(xiàn)為以下方面。對水分運(yùn)移分布的影響:肥液濃度越大，同深度土層對應(yīng)含水率

4、越大，濕潤峰運(yùn)移距離越大;肥液濃度對土壤水分運(yùn)移的影響程度在入滲結(jié)束和再分布期表現(xiàn)一致。對溶質(zhì)運(yùn)移轉(zhuǎn)化的影響:肥液濃度越大，溶質(zhì)遷移鋒面向下遷移越深，土層120cm～150cm內(nèi)土壤NH4+-N含量越大;肥液濃度越大，灌水對0-15cm土層中硝態(tài)氮的淋洗作用越強(qiáng);肥液濃度對進(jìn)入地下水中硝態(tài)氮量的影響在入滲結(jié)束時(shí)最大，隨再分布期的延長其影響程度逐漸減少。
　　(4).建立了飽和-非飽和條件下土壤水、溶質(zhì)耦合運(yùn)移的一維數(shù)學(xué)模型，并驗(yàn)證