理论教育 优化调控|模型验证|排水流量|土壤参数

优化调控|模型验证|排水流量|土壤参数

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前有大量的关于大棚内作物腾发量的计算模型,但是一般都需要众多实测的参数,有研究指出了利用大棚内接受的辐射项和一些其他的大棚小气候项来拟合得到大棚的作物腾发量,也收到了很好的效果。整个试验期间的灌溉水量、降雨量和计算得到的作物腾发量数据见图4-22。图4-23试验中暗管排水流量实测值和模拟值表4-11模拟中输入模型的土壤和排水参数

优化调控|模型验证|排水流量|土壤参数

将对照区标记为Plot1#,10m处理区标记为Plot2#,15m处理区标记为Plot3#,20m处理区标记为Plot4#。农户在试验中根据室外气温来选择是否覆盖大棚薄膜,试验开始后大棚处于薄膜没有覆盖状态;在2007年11月9日以后薄膜进行覆盖。在大棚薄膜没有覆盖的时候,选择根据Penman-Monteith公式来计算作物腾发量,作物系数选取1.06;在薄膜覆盖时,需要结合大棚内实际小气候环境来计算作物的腾发量。目前有大量的关于大棚内作物腾发量的计算模型,但是一般都需要众多实测的参数,有研究指出了利用大棚内接受的辐射项和一些其他的大棚小气候项来拟合得到大棚的作物腾发量,也收到了很好的效果。本文采用了采用大棚内接收的辐射项、大棚内的小型蒸发数据、室内日均气温等数据和试验中测桶测得的逐日作物腾发量相拟合,建立了大棚内腾发量的回归拟合公式如下:

式中:ET为大棚内的作物腾发量,mm;R为大棚内接收到得辐射项,为大棚覆盖材料的透光率(试验测得μ=0.51)与常规气象数据所求室外辐射项数据乘积,W·m-2;T为室内的日均气温,℃;Epan是大棚内的小型蒸发量,mm。图4-21中给出了试验期间的测桶实测(2008年3月28日—5月16日)累积腾发量和拟合累积值之间的比较图,从图中可以看出拟合计算的腾发量值与实测值吻合良好,相关系数R2=0.998。整个试验期间的灌溉水量、降雨量和计算得到的作物腾发量数据见图4-22。

有效降雨被认为是每次降雨中实际入渗到田间的水量,主要的降雨的损失应该是通过地表排水所损失的水量,定义如下:

式中:P(t)为降雨量,mm;Λt为降雨损失系数。在田间实际中,大棚两侧存在1m宽的空地,由于大棚的地表排水不畅,在棚薄膜覆盖的时候,降雨可以通过侧渗进入棚内土体。因此收集计量了几次降雨中的地表排水,并在整个区域平均进行了计算。在整个试验期间,大棚薄膜揭开时,少量降雨时均没有观察到地表排水;薄膜覆盖后,降雨引起的地表排水系数Λt为0.395。

图4-21 腾发量的回归拟合值和测量值的比较

(www.daowen.com)

图4-22 试验期间的灌溉量、降雨量和作物腾发量

将土壤的非饱和水力传导函数采用式(4-41)表达后,可以得到参数a=35.5,b=0.09;试验开始前在田间实地测量了田间持水量θFC,取土在试验室内测量了饱和土壤含水量θs,为了验证水分参数的正确性,与文献中的常见土壤取值进行了比较和修正。在田持试验中,地表用草覆盖来阻绝土表蒸发,为此,可以利用土壤储水量的变化值来推求排水参数,试验求得τ=0.15。

暗管排水系数CD受到排水管道布设、回填材料和土壤特性等很多因素的影响,需要根据实测QD和地下水埋深数据来拟合。试验中采用了整个试验区的暗管排水流量和3个处理的暗管排水模拟来拟合排水系数CD,拟合图见图4-23。整个模拟中输入参数见表4-11。

图4-23 试验中暗管排水流量实测值和模拟值(2008年1月8日至5月29日)

表4-11 模拟中输入模型的土壤和排水参数(2007—2008试验季)

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