理论教育 比较模拟与实测结果:土壤含水率变化趋势一致

比较模拟与实测结果:土壤含水率变化趋势一致

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图12-18对比土壤含水率在灌水前后随土壤深度变化的模拟值与实测结果。对比选择2013年8月9日和8月11日灌水前后实测数据,在无降雨的条件下对土壤含水率及含盐率模拟结果与实测值进行了比较。图12-18土壤水分模拟值与实测值对比滴头;行间从图12-18可知在灌水前后,土壤含水率变化整体变化趋势一致,各层含水率有所增加,尤其是上层含水率增加较多。滴头处整体模拟效果优于行间处,在水平方向上随着距离的增大,产生的误差也越大。

比较模拟与实测结果:土壤含水率变化趋势一致

根据当地现有的灌溉制度,本文结合当地的灌溉制度和气候特征,以棉花生育期盐分临界值作为评价标准,从而确定合理的灌溉制度。据此,得到棉花的耐盐临界值0.5%,提出利用关键点处的含盐率作为判断模拟方案优劣的标准。关键点是指棉花行间处30cm深度处的土壤含盐率,可作为判断棉花受到盐分胁迫与否的代表性点。表12-8是模拟的配水方案,低盐分棉田采取灌水处理1,中盐分采取灌水处理1和2,高盐分采取灌水处理2。

表12-8 膜下滴灌棉田常规灌溉制度

对比选择2013年8月9日和8月11日灌水前后实测数据,在无降雨的条件下对土壤含水率及含盐率模拟结果与实测值进行了比较。图12-18对比土壤含水率在灌水前后随土壤深度变化的模拟值与实测结果。

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图12-18 土壤水分模拟值与实测值对比

(a)滴头;(b)行间(距滴头35cm)

从图12-18可知在灌水前后,土壤含水率变化整体变化趋势一致,各层含水率有所增加,尤其是上层含水率增加较多。图12-18中实测值与模拟值进行对比,灌水后实测值与模拟值虽然存在一定的差异,但土壤的含水率随深度的变化形状曲线基本保持一致。滴头处整体模拟效果优于行间处,在水平方向上随着距离的增大,产生的误差也越大。图12-18(a)可以看出0~20cm处实测值大于模拟值,而20~40cm处实测值小于模拟值,下层土壤拟合较好。这与土壤水分运动参数、滴头位置、土壤的物理性质有关。图12-18(b)上层土壤0~30cm处实测值小于模拟值,有以下两个原因:①模型中行间上边界设置的是无流量边界,不考虑无蒸发,但是实际在覆膜条件下,铃期表层土壤水分蒸发还是不能忽略的;②行间位置滴头有一定距离,存在一定的空间变异性。

图12-19中对比灌水前后土壤含盐率变化情况,灌水后表层土壤的含盐率要比灌前小,土层40~60cm含盐率有所增加,下层盐分变化较小,基本处于稳定状态。这是由于灌水后,表层土壤中盐分被淋洗,盐分随水下移,盐分的最高值由30cm处下移到50cm处,保证棉花耕作区。每次灌水量较少,下层土壤几乎不受灌水和蒸发影响,因此含盐率基本不变。

灌水前后土壤含盐率随深度的变化情况与模拟情况进行对比分析,土壤水分的运移间接影响土壤盐分的变化,故灌水后实测值与模拟值也存在着一定的差异。加之土壤溶质运移参数的确定和盐分空间的变异性也会造成计算值和实测值的差异。

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