利用土壤传输函数确定入渗参数的方法研究

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本文以山西省自然科学基金项目“利用土壤参数传输函数确定入渗参数方法研究”(项目编号20051074)为依托,基于室内非冻融土壤入渗试验和大田冻融期、非冻融期土壤入渗试验,系统地研究了影响土壤水分入渗的主要因素及其与入渗能力的数学关系,利用多元线性回归、多元非线性回归和BP模型的方法,建立了土壤入渗能力和入渗模型参数与土壤常规理化性状参数间的土壤传输函数,并通过统计分析的方法,对模型进行了验证,实现了用反映大田土壤理化性状的常规参数确定土壤入渗能力和入渗模型参数。研究结果表明:土壤质地、土壤结构、土壤含水量和有机质含量都是影响非冻融土壤水分入渗的主要因素;在冻融期,土壤温度是导致土壤相变和决定土壤相变水平的决定性因素,因此,土壤质地、土壤结构、土壤含水量、有机质含量、土壤温度是影响土壤水分入渗的主要因素。本文分别采用多元线性回归模型、多元非线性回归模型和BP模型,用常规土壤物理参数对土壤入渗能力和入渗模型参数进行预报,对这三种模型进行了分析比较,得出非线性回归模型和BP模型较好于线性模型,而BP模型又较好于非线性回归模型。非冻融条件下,以土壤含水量、土壤干容重、粉粒含量、砂粒含量、有机质含量作为模型的输入参数;在冻融条件下,以土壤含水量、土壤干容重、粉粒含量、砂粒含量、有机质含量、土壤温度作为模型的输入参数,可获得较好的预测结果。针对我国日趋紧张的水资源供需矛盾和应以改进地面灌溉技术为主,有条件地发展喷灌和微灌的农业灌溉节水战略。本研究就地面节水灌溉的关键问题—土壤入渗参数问题展开深入研究,创建通过土壤常规理化性状参数间接确定土壤入渗参数的传输函数。研究对推动土壤入渗理论的发展具有重要的理论价值,对于改进地面灌水技术、提高灌溉水利用率具有实际意义。
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