l 溪≤篱豢萼≥譬戮黉攀≤麟『| ;;} 』≯要≥羲≥:试象:善薹::,学位论文焦用授权蠹麓爹:荔鹾囊季≥ ■≤毒;;摹;7 易、挎0 ≯:I ,,一j7 ≥≥I 小◇i .,名j 乡≤一■托≈o :3 j ::,套一一≥≯≥曼r ::善≯? ≥甲j 一! :≯、≥毫j 一瓷选稃检索本学位论文全部或部分内窖钓公布( 包括刊登) 授权西安理工大学研究生学‘哮薯一? 』j .稿募理毫誊≯毫辇琴翔鹫、鬻燃誉糍惑蒌磐菇菱蒸≥囊妻蔫霉等黪囊荔立 案萋萋菱霉萋季毳蒌茎一◆爹爹釜毒雾鬻 t ≤l 誊 < 篝- - 要:≯≯荽羔譬:≯甏一篝警鎏鏊≯≯攀≯ 一_ 一 论文题目:波涌灌间歇入渗饱和一非饱和土壤水氮运移特性试验研究 学科名称:农业水土工程 研究生:韩鑫 指导教师g 吴军虎副教授 摘要 签名: 签名: 在查阅国内外相关文献资料的基础上,结合国家自然科学基金项目,采用室内试验 和理论研究相结合的技术路线,主要研究了灌施尿素条件下波涌灌水质量、土壤氮素转化 运移分布特性及地下水中硝态氮浓度的变化特性,主要研究成果为: ( 1 ) 研究了不同地下埋深条件下均质土壤毛管上升水的运动特性地下水埋深2 .0m 时毛管水上升高度为1 .6 3m ,上升高度随时间的延长而增加;平均上升速率随地下水埋 深的增加而减小;上升到相同位置处,地下水埋深越浅的耗时越短。
毛管水上升高度、速 率、地下水补给量、补给速率均与时间呈幂函数关系,地下水补给量与毛管水上升高度呈 二次函数关系,地下水补给速率与毛管水上升速率呈线性函数关系 . ( 2 ) 研究了尿素肥液问歇入渗和连续入渗能力、湿润锋运移、土壤含水率分布、土 壤氮素转化运移特性及地下水中N 晚一一N 浓度的变化特性间歇入渗降低了肥液的入渗能 力,减渗作用在第二周期最为明显;间歇入渗的湿润锋运移速度和距离均小于连续入渗, 且随周期数的增加而逐渐减小,但入渗结束后土壤含水率分布更为均匀;简化的P h i l i p 模型能更好地描述肥液间歇入渗各周期入渗量随时间的变化关系;土壤N H 一N 随时间的延 长先增大后减小,且主要分布在0 ~1 0 0c m 土层范围内,相同深度处,间歇入渗土壤N H 4 + - N 含量大于连续入渗,间歇入渗转化生成的N 0 一_ N 主要分布于浅层土壤中,而连续入渗土壤 中的N O N 浓度锋面更偏下,深层土壤中N 魄一N 比间歇入渗的量大,肥料的无效损失严重 连续入渗进入地下水中的N @ 一一N 大于间歇入渗,且浅层的增量较深层的大 ( 3 ) 研究了不同灌水定额条件下尿素间歇入渗能力、湿润锋运移、土壤含水率、土 壤氮素运移转化特性及地下水中N 0 3 乙N 浓度的变化特性。
间歇入渗的入渗率均随周期数的 增加而减小,平均周期减渗率则相反湿润锋运移距离和土壤含水率均与灌水定额呈正相 关灌水定额越大N H 4 + 一N 含量越大土壤中的N 0 3 一- N 含量随时间的的延长不断增加,相同 深度处,灌水定额越大土壤N m - - N 含量越大入渗结束和再分布过程地下水中N O ’一N 的增 量均随灌水定额的增大而增大,且后者小于前者 ( 4 ) 研究了不同肥液浓度条件下尿素间歇入渗能力和土壤水氮运移特性及地下水中 No :,一一N 浓度的变化特性累积入渗量和湿润锋的运移距离均与肥液浓度之间呈正相关各 周期的间歇入渗率与入渗时间呈负相关,相同时间内的土壤间歇入渗率随肥液浓度的增大 西安理工大学硕士学位论文 而增大同一深度处土壤含水率与肥液浓度呈正相关土壤中的N H 一N 主要分布于0 ~6 0c m 范围内,且相同位置处N H 一N 含量随肥液浓度的增大而增大土壤中转化生成的N O ’一N 含量随肥液浓度的增大而增多,土壤深层处较为明显不同肥液浓度地下水中N 0 一一N 的变 化规律相似,在0 ~3 0c m 范围内,不同肥液浓度地下水中的N 0 一一N 增量与其所处深度之 间呈指数函数关系。
关键字:波涌灌;尿素;硝态氮;铵态氮;地下水 本研究得到国家自然科学基金项目( 5 1 0 7 9 1 2 1 ) 和陕西科技计划项目( $ 2 0 11 N Y l 3 4 3 ) 的资助 - r e a m o u n tr a t ee a c hw i t ht i m en e e d e dc a nb es i m u l a t e db yp o w e rf u n c t i o nr e l a t i o n s h i p ;B o t ht h e c a p i l l a r yw a t e rh e i g h tw i t hg r o u n d w a t e rr e a m o u n ta n dt h ec a p i l l a r yw a t e rr i s ev e l o c i t yw i t ht h e h e i g h to f t h ec a p i l l a r yw a t e rr i s ec a nb el i n e a rp o w e rf u n c t i o nr e l a t i o n s h i p . ( 2 ) S t u d y t h ec o n t i n u o u sa n di n t e r m i t t e n ti n f i l t r a t i o ni nt h ei n f i l t r a t i o nc a p a c i t y , w e t t i n g f r o n tt r a n s p o r t ,s o i lw a t e rc o n t e n td i s t r i b u t i o n ,N 0 3 - Nt r a n s p o r tc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h eN 0 3 " - N c o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i o n .T h ei n t e r m i t t e n ti n f i l t r a t i o nw i t hf e r t i l i z e rs o l u t i o nc o u l dr e d u c et h e i n f i l t r a t i o nc a p a c i t y , t h em o s to b v i o u so fr e d u c i n gi n f l t r a t i o nf u n c t i o ni si nt h es e c o n dp e r i o d ; T h ew e t t i n gf r o n tt r a n s p o r ta n dr a t eo ft h ei n t e r m i t t e n ti n f i l t r a t i o nb o t ha r el e s s e rt h a nt h e c o n t i n u o u si n f i l t r a t i o n .b u tt h es o i lw a t e rc o n t e n td i s t r i b u t i o ni Sm o r eu n i f o r ma f t e ri n f i l t r a t i o n . T h es i m p l i f i e dP h i l i pm o d e lc o u l dr e a l l yd e s c r i b et h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ei n f i l t r a t i o n a m o u n to fe a c hc y c l ea n dt i m e .N H 4 + - No ft h es o i la r ef i r s ti n c r e a s e ,t h e nd e c r e a s e ,a n dm a i n l y d i s t r i b u t i o ni nt h es o i l0t olO O e mr a n g e .T h eN H 4 + 』Nc o n t e n to fi n t e r m i t t e n ti n f i l t r a t i o ni sm o r e t h a nt h ec o n t i n u o u si n f i l t r a t i o ni nt h es a m ed e p t h .T h et r a n s f o r f n e dN O f - Nb yt h ei n t e r m i t t e n t i n f i l t r a t i o ni Sm a i n l yd i s t r i b u t i o ni nt h es h a l l o ws o i l ,b u tt h eN 0 3 - - Nc o n c e n t r a t i o no ft h e c o n t i n u o u si n f i l t r a t i o ni sd e e p e r , i t ’sb i n g e rt h a nt h ei n t e r m i t t e n ti n f i l t r a t i o n ,S Oi tw o u l dl o s s m o r ef e r t i l i z e r .T h ei n t e r m i t t e n ti n f i l t r a t i o no ft h eN O s - Ni n c r e m e n ti n t ot h eg r o u n d w a t e ri S 西安理工大学硕士学位论文 m o r et h a nt h ec o n t i n u o u s ,a n dt h ed e e p e ri sb i g g e rt h a nt h es h a l l o w . ( 3 ) S t u d yt h ei n f i l t r a t i o nc a p a c i t y , w e t t i n gf r o n tt r a n s p o r t ,s o i lw a t e rc o n t e n td i s t r i b u t i o n , N 0 3 ’- Nt r a n s p o r tc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h eN 0 3 ’- Nc o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i o no nt h ec o n d i t i o no f d i f f e r e n ti r r i g a t i o nq u o t a .E v e r yi n f i l t r a t i o nr a t ed e c r e a s eb yt h ei n c r e a s e dp e r i o d i c i t y , b u tt h e a v e r a g eo ft h ep e r i o d i c i t yr e d u c e di n f i l t r a t i o nr a t ei so p p o s i t e .T h ew e t t i n gf r o n tt r a n s p o r ta n d s o i lw a t e rc o n t e n tb o t hp o s i t i v 。