理论教育 滴灌棉田水盐运移规律数值模拟计算实例

滴灌棉田水盐运移规律数值模拟计算实例

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:Hydrus-2D/3D数学模型是由美国农业部国家盐土实验室开发的有限元计算机软件。水流区域本身可以是不规则水流边界,甚至还可以由各向异性的非均值土壤组成,通过对水流区域进行不规则三角形网格剖分,控制方程采用伽辽金线状有限元法进行求解。本章节列举了本书在研究新疆地区滴灌棉田土壤水盐运移规律时,借助Hydrus模型模拟计算的部分实例,旨在为后人模拟研究给予一定的参考和借鉴。

滴灌棉田水盐运移规律数值模拟计算实例

Hydrus-2D/3D数学模型是由美国农业部国家盐土实验室开发的有限元计算机软件。美国加州大学RIVERSIDE分校Šim°unek等人在Hydrus-1D/2D的基础上,于2006年研发出来的一种可以模拟土壤水分运动、溶质运移、热量传输以及根系吸水的三维运动的有限元计算机模型,该模型包括计算机计算程序和图形工作界面两部分。水流状态为三维饱和-非饱和达西水流,忽略空气对土壤水流的影响,水流控制方程采用修改过的Richards方程,即嵌入汇源项以考虑作物根系吸水。此外,该模型可以灵活处理各类水流边界,包括定水头和变水头边界、给定流量边界、渗水边界、大气边界以及排水沟等。水流区域本身可以是不规则水流边界,甚至还可以由各向异性的非均值土壤组成,通过对水流区域进行不规则三角形网格剖分,控制方程采用伽辽金线状有限元法进行求解。无论饱和或非饱和条件,对时间的离散均采用隐式差分。采用迭代法将离散化后的非线性控制方程组线性化。因为滴灌棉田土壤水盐运移规律是二维流动,把滴灌视作线源,入渗看成垂直于滴灌毛管平面内的二维问题,这样Hydrus-2D/3D模型可以准确反映滴灌条件下棉花根区土壤水分、盐分运动规律,并能够很好地进行模拟和预测,可为制定灌溉制度提供有效的技术参考,同时也可为今后农业节水事业的发展和农田的可持续利用提供科学依据。

本章节列举了本书在研究新疆地区滴灌棉田土壤水盐运移规律时,借助Hydrus模型模拟计算的部分实例,旨在为后人模拟研究给予一定的参考和借鉴。(www.daowen.com)

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