沼液穴灌参数对土壤入渗特性的影响机制及模型构建

摘要

为探究沼液穴灌中沼液配比、穴孔直径和深度对土壤湿润锋运移和累积入渗量的影响，优化沼液穴灌穴孔参数及作物灌水量，设计经济高效的沼液灌溉系统，利用HYDRUS-2D模型和实测土壤特征参数构建并验证沼液穴灌土壤水分运动模型。结果表明：基于HYDRUS-2D模型模拟的累积入渗量和湿润锋运移距离与实测值拟合良好（NSE>0.966,PBIAS≤±0.3）;土壤累积入渗量、土壤湿润锋运移距离随沼液配比的增大而逐渐减小，随穴孔直径和深度的增大而逐渐增大；湿润锋横向和垂向运移距离均与稳定入渗率和入渗时间呈良好的幂函数关系（R²≥0.977）;湿润锋曲线可以用椭圆曲线方程表示（R²≥0.957）,且沼液穴灌土壤累积入渗量与湿润体面积呈线性关系（R²≥0.972）;建立的沼液穴灌湿润锋运移距离模型（NSE>0.976,PBIAS≤±0.13）和累积入渗量模型（NSE>0.982,PBIAS≤±0.10）可靠性良好，能够较准确地描述沼液穴灌参数变化产生的影响，可为沼液穴灌适宜参数和灌溉量的确定提供理论依据。

关键词

沼液穴灌 / 穴孔参数 / 湿润锋运移 / 累积入渗量 / HYDRUS-2D模型