基于HYDRUS-2D的雨水集聚深层入渗系统土壤水分运移模拟

为了解雨水集聚深层入渗(RWCI)系统土壤水分的入渗规律,设置不同灌水量(10 L、21 L和36 L)和RWCI设计坑深(40 cm和60 cm)的室内土箱试验,观测不同灌水量与不同水头变化情况土壤含水率变化和土壤湿润锋在径向和垂直方向上运移过程,依据非饱和土壤水动力学理论,建立HYDRUS-2D变水头边界条件土壤水分二维入渗模型。通过与实测数据对比,结果表明模型模拟值和实测值具有较好一致性:垂向湿润锋相对均方差(R E)、平均绝对误差(MAE)和纳什系数(NE)分别为0.019、0.011 cm和0.994,径向湿润锋R E、MAE和NE分别为0.018、0.851 cm和0.977,土壤含水率R E、MAE和NE分别为0.188、0.016 cm 3·cm-3和0.916。相比于设计深度为40 cm的RWCI系统,60 cm RWCI系统在不同灌水量下能够更有效地增加果树根系分布层的土壤含水率,增加土壤水分入渗深度;相同灌水量下RWCI系统设计深度的径向湿润锋分布间无明显差异,而垂直方向的分布具有明显差异;RWCI系统在相同的设计深度下,随着灌水量增大湿润锋在垂向与径向的运移距离差异逐渐增大。

渗透式雨水收集利用技术分析

传统的路面雨水排放系统是城市涝灾的成因之一,而渗透式雨水收集利用技术具有抑制暴雨径流、延长汇流时间、减少路面积水等优点,对防灾减灾能起到重要作用。本文综述了该技术的原理、特点,讨论了其设计要点和发展前景。

集雨保墒措施对陇东黄土旱塬区红富士苹果产量与品质的影响

以长富2号为指示品种,采用连续多年定位试验,研究了集雨保墒措施对黄土旱塬苹果产量与品质的影响。通过对比分析常规果园管理方式(CK)、黑色宽膜覆盖集雨保墒及黑色宽膜覆盖+集雨立体入渗3个处理的产量与果实品质等性状。结果表明,与常规果园管理方式相比,黑色宽膜覆盖+集雨立体入渗处理平均单果质量增加13.2%,单株产量增产17.2%,果实硬度显著降低4.9%;含水量高3.4百分点,可溶性固形物含量、有机酸含量、可滴定酸含量及总糖含量分别提高7.2%、34.1%、182.1%、28.9%。说明在黄土旱塬苹果园采用黑色宽膜覆盖+集雨立体入渗技术能起到较好的土壤蓄水保墒作用,使果实产量与品质增加明显。

降雨集流渗灌系统室内模拟土壤水分运动研究

为解决宁南山区旱地经济林干旱缺水的现状及小降雨(4~16 mm)无法入渗到根系(20~40 cm)分布范围,设计了一种降雨集流渗灌装置,通过室内土箱试验,以降雨量作为控制因子,研究不同雨量条件下径向和垂向土壤水分的运动特征。结果表明:随雨量增加累计入渗量逐渐增大,入渗速率逐渐减小;不同雨量条件下土壤含水率增量在垂向0~40 cm范围内随土层深度的增加呈先增加后减小的趋势,径向沿距渗灌器距离的增加逐渐减小;灌水结束24 h后土壤水分高含水率区主要分布在垂向20~40 cm和径向0~20 cm,湿润体大致呈半椭球体;集流渗灌器明显提升了小降雨的利用,使经济林主要根系分布范围(20~60 cm)内,土壤含水率明显增加,有利于缓解经济林生育期缺水,促进其生长,该研究结果可为集流渗灌器在田间推广应用提供可靠的数据支撑。

覆膜集雨渗灌系统在半干旱区土壤水分监测中的应用

[目的]对半干旱区覆膜集雨渗灌系统下土壤水分空间分布状况及代表性样点的确定进行分析,为半干旱区果园水分管理提供了科学支撑。[方法]以宁夏回族自治区固原市原州区彭堡镇覆膜集雨渗灌系统下的4 a生红梅杏树为研究对象,在分析土壤水分分布特征和时间稳定性的基础上,利用数学统计方法确定出可以代表果树周围土壤剖面含水量的测点,构建各监测点土壤水含量与代表样点间的关系并进行检验,在保证一定精度的条件下减少监测点数量和成本。[结果]①土壤含水量的垂向和径向分布特征基本一致,水分含量随着土层深度和径距的增加先增大后减小;垂向土壤水分的变异系数由率先入渗点30 cm处往上逐渐减小,往下先增大后减小;径向土壤水分的变异系数离渗灌器越远越小;②通过时间稳定性选出湿润区的代表样点,再通过相关性分析和聚类分析代表样点所在垂向各测点之间的关系得出,其中3个监测点的土壤含水量可以代表整个0-60 cm深度剖面的含水量情况,并利用实测数据进行验证,其含水量误差在±5%。[结论]土壤含水量在各方向的分布特征基本一致,可以确定3个代表性监测点为整个0-60 cm深度剖面的代表性样点。

上海居住小区雨水利用现状的分析

介绍上海市住宅小区雨水利用的现状和开展此项工作的外部客观条件,据此地域特征提出了相应的基本对策,包括适用范围、雨水收集、雨水渗透、雨水处理、雨水利用等方面,最后举例分析表明雨水利用量可以达到节水6.4%的可观效益。

城市雨水资源化利用分析

城市雨水资源利用不仅可以补充城市水资源,缓解供需矛盾,还可以有效调节城市雨水径流高峰,错流排放雨水,保障城市免受洪涝灾害。本文结合国内外雨水利用现状和先进经验,简要论述我国目前雨水资源利用的途径,为相关工程设计提供参考依据。

高速公路通道集水净化渗透系统及其水质分析

结合河北省大广高速公路衡大段实体工程,针对路表径流污染物的种类及处理机理,提出了通道集水净化渗透系统的好氧兼氧消化-沉淀-人工材料吸附-土壤渗滤一元化的复合工艺,该工艺主要采用蛭石作为过滤材料,将路表径流的污染物控制在饮用水水质标准范围内,不仅有效地解决了通道积水问题,还使得地下水得到补充。