Estimation of Width and Depth of the Wetted Soil Volume Under a Surface Emitter, Considering Root Water-Uptake and Evaporation

Springer Science and Business Media LLC - Tập 21 - Trang 1325-1340 - 2006
ST. Elmaloglou1, N. Malamos1
1Department of Natural Resources Management & Agricultural Engineering, Agricultural University of Athens, Athens, Greece

Tóm tắt

Một mô hình dòng chảy hình trụ mô tả sự thấm nước cục bộ từ nguồn điểm bề mặt, kết hợp với sự bay hơi và sự hấp thụ nước của rễ, đã được sử dụng để thu được các kết quả số học làm cơ sở cho việc phát triển và thử nghiệm một phương pháp thực nghiệm nhằm xác định các thành phần bề mặt và chiều sâu của mặt nước ướt. Việc triển khai mô hình toán học diễn ra đối với hai trong số mười hai loại đất USDA, sử dụng ba tỷ lệ áp dụng nước cho mỗi loại. Phương pháp thực nghiệm bao gồm hai mối quan hệ thực nghiệm đơn giản, phụ thuộc theo thời gian: một quy luật lũy thừa cho giai đoạn thấm nước, được áp dụng theo cả hai hướng và một đa thức cho giai đoạn sau khi kết thúc tưới nước, chỉ áp dụng cho thành phần chiều sâu, để tính đến tổn thất do thấm. Các tiêu chí thống kê được sử dụng để đánh giá phương pháp cho thấy sự đồng thuận tốt giữa các kết quả số học và các giá trị được tính toán theo các mối quan hệ thực nghiệm. Dựa trên số lượng dữ liệu thực nghiệm cần thiết hạn chế cho phân tích chi tiết về thấm nước chuyển tiếp đa chiều, việc giới thiệu một mô hình thực nghiệm như một công cụ thiết kế cho các hệ thống tưới nhỏ giọt có thể đóng góp vào việc lựa chọn tỷ lệ áp dụng tối ưu và khoảng cách ngang.

Từ khóa

#thấm nước #mô hình dòng chảy hình trụ #tưới nhỏ giọt #đất #bay hơi #hấp thụ nước của rễ

Tài liệu tham khảo

Ababou R (1981) Modélisation des transferts hydriques dans un sol en infiltration localisée. Thèse de Docteur Ingénieur, Université de Grenoble Brandt A, Bresler E, Diner N, Ben-Asher J, Heller J, Goldberg D (1971) Infiltration from a trickle source, I. Mathematical models. Soil Sci Soc Am Proc 35:675–682 Elmaloglou S, Grigorakis G (1997) Linear and nonlinear models of infiltration from surface line source of trickle irrigation. ICID J 46(2):81–92 Elmaloglou S, Malamos N (2005) Estimation of the wetted soil volume depth, under a surface trickle line source, considering evaporation and water extraction by roots. Irrig and Drain 54:417–430 Feddes RA, Kowalik P, Kolinska-Malinka K, Zaradny H (1976) Simulation of field water-uptake by plants using a soil water dependent root extraction function. J Hydrol 31:13–26 Healy RW, Warrick AW (1988) A generalized solution to infiltration from a surface point source. Soil Sci Soc Am J 52:1245–1251 Hoogland JC, Feddes RA, Belmans C (1981) Root water uptake model depending on a soil water pressure head and maximum extraction rate. Acta Hortic 119:123–136 Jury WA, Gardner WR, Gardner WH (1991) Soil physics. John Wiley, New York, p 328 Lafolie F, Guennelon R, van Genuchten MTh (1989) Analysis of water flow under trickle irrigation: I. Theory and numerical solution. Soil Sci Soc Am J 53:1310–1318 Oron G (1981) Simulation of water flow in the soil under sub-surface trickle irrigation with water uptake by roots. Agric Water Manag 3:179–193 Peaceman DW, Rachford HM (1955) The numerical solution of parabolic and elliptic differential equations. J Soc Ind Appl Math 3:24–41 Remson I, Hornberger GM, Molz FD (1971) Numerical Methods in Subsurface Hydrology. John Wiley, New York, p 389 Rubin J (1968) Theoretical analysis of two-dimensional transient flow of water in unsaturated and partly unsaturated soils. Soil Sci Soc Am Proc 32:607–615 Schaap MG, Leij LJ (1998) Database-related accuracy and uncertainty of pedotransfer functions. Soil Sci 163:765–779 Schwartzman M, Zur B (1986) Emitter spacing and geometry of the wetted soil volume. J Irrig Drain Eng ASCE 112(3):242–253 Taghavi SA, Marino MA, Rolston DE (1984) Infiltration from a trickle irrigation source. J Irrig Drain Eng ASCE 110(2):331–341 van Genuchten MTh (1980) A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci Am J 44:892–898 van Genuchten MTh (1987) A numerical model for water and solute movement in and below the root zone. Res. Rep. 121, USDA–ARS, U.S. Salinity Lab., Riverside, CA Warrick AW, Amoozegard-Fard A, Lomen DO (1979) Linearized moisture flow from line source with water extraction. Trans ASAE 22(3):549–553 Wu J, Zhanh R, Gui S (1999) Modeling soil water movement with water uptake by roots. Plant Soil 215:7–17 Zazueta FS, Clark GA, Smajstrla AG, Carrilo M (1995) A simple equation to estimate soil–water movement from a drip irrigation source. Proceedings of the fifth International Microirrigation Congress April 2–6, Florida, pp 851–856