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基于非恒定渐变流-急变流方程的变流量畦灌数值模型
1
作者
刘凯华
李江
+3 位作者
吕玉平
缴锡云
郭维华
顾哲
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期251-261,共11页
传统畦灌模型多是基于非恒定渐变流方程建立的,在模拟变流量畦灌水流运动时的精度难以保障。本文综合分析了变流量畦灌过程中田面水流的运动状况,将其按照边界条件的不同划分为恒定流量进水阶段、变流量进水阶段、畦首消退阶段、田面消...
传统畦灌模型多是基于非恒定渐变流方程建立的,在模拟变流量畦灌水流运动时的精度难以保障。本文综合分析了变流量畦灌过程中田面水流的运动状况,将其按照边界条件的不同划分为恒定流量进水阶段、变流量进水阶段、畦首消退阶段、田面消退第1阶段、田面消退第2阶段等5个阶段,基于非恒定渐变流方程和非恒定急变流方程构建了适用于变流量畦灌系统的渐变流-急变流数值模型,通过2组恒定流量畦灌、4组变流量畦灌的田间试验以及2组文献资料中的畦灌试验数据对模型进行了验证。结果表明,渐变流-急变流畦灌模型模拟值与现场实测结果吻合较好,模拟推进时间决定系数R^(2)均大于0.96、模拟消退时间R^(2)大于0.90。与目前常用的WinSRFR模型相比,渐变流-急变流畦灌数值模型在模拟恒定流量畦灌方面具有相似的精度,且在模拟变流量畦灌方面精度更高。渐变流-急变流畦灌模型可以较精准地模拟变流量畦灌的水流运动状况,可为分析变流量畦灌系统、优化变流量畦灌方案提供支撑。
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关键词
畦灌
变流量
数值模拟
非恒定急变流
推进
消退
过程
下载PDF
职称材料
畦田自然要素时空变异性及其对灌水质量的影响
被引量：
1
2
作者
刘凯华
缴锡云
+2 位作者
李江
郭维华
刘懿
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期101-110,共10页
土壤入渗参数、田面糙率、坡度等自然要素是畦灌方案设计的基础参数,其变异性是导致灌水质量远低于预期的重要原因。为揭示畦田自然要素时空变异特征及其对灌水质量的影响,该研究在11组畦田上开展了4 a畦灌观测试验,通过实测数据全面研...
土壤入渗参数、田面糙率、坡度等自然要素是畦灌方案设计的基础参数,其变异性是导致灌水质量远低于预期的重要原因。为揭示畦田自然要素时空变异特征及其对灌水质量的影响,该研究在11组畦田上开展了4 a畦灌观测试验,通过实测数据全面研究了灌前自然要素的畦内空间变异性、畦间空间变异性和年际时间变异性,并结合WinSRFR地面灌溉模型,模拟分析了自然要素时空变异性对畦灌水流运动过程及灌水质量的影响。结果表明:对畦灌灌水质量影响最大的3个自然要素依次是入渗系数、入渗指数和糙率,三者空间变异系数平均值分别为11.00%、4.05%和7.94%,时间变异系数平均值是分别为26.87%、7.73%和21.86%。畦田自然要素变差导致灌水质量整体下降,自然要素的时间变异性对灌水质量的影响大于其空间变异性的影响。入渗参数和糙率的变异性对畦田后半段的水流消退过程影响较大,忽视其年际时间变异性会加大畦尾积水风险。该研究结果可为畦灌方案设计提供指导,为精细地面灌溉发展提供科学依据。
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关键词
灌溉
土壤
入渗参数
糙率
坡度
时空变异
水流
推进
消退
过程
灌水质量
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职称材料
题名
基于非恒定渐变流-急变流方程的变流量畦灌数值模型
1
作者
刘凯华
李江
吕玉平
缴锡云
郭维华
顾哲
机构
河海大学水文水资源学院
河海大学农业科学与工程学院
扬州大学水利科学与工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期251-261,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52309048、52009030、51879073)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(B220202033)
江苏省重点研发计划项目(BE2022390)。
文摘
传统畦灌模型多是基于非恒定渐变流方程建立的,在模拟变流量畦灌水流运动时的精度难以保障。本文综合分析了变流量畦灌过程中田面水流的运动状况,将其按照边界条件的不同划分为恒定流量进水阶段、变流量进水阶段、畦首消退阶段、田面消退第1阶段、田面消退第2阶段等5个阶段,基于非恒定渐变流方程和非恒定急变流方程构建了适用于变流量畦灌系统的渐变流-急变流数值模型,通过2组恒定流量畦灌、4组变流量畦灌的田间试验以及2组文献资料中的畦灌试验数据对模型进行了验证。结果表明,渐变流-急变流畦灌模型模拟值与现场实测结果吻合较好,模拟推进时间决定系数R^(2)均大于0.96、模拟消退时间R^(2)大于0.90。与目前常用的WinSRFR模型相比,渐变流-急变流畦灌数值模型在模拟恒定流量畦灌方面具有相似的精度,且在模拟变流量畦灌方面精度更高。渐变流-急变流畦灌模型可以较精准地模拟变流量畦灌的水流运动状况,可为分析变流量畦灌系统、优化变流量畦灌方案提供支撑。
关键词
畦灌
变流量
数值模拟
非恒定急变流
推进
消退
过程
Keywords
border irrigation
variable inflow rate
numerical simulation
rapidly varied unsteady flow
flow advance and recession process
分类号
S275 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
畦田自然要素时空变异性及其对灌水质量的影响
被引量：
1
2
作者
刘凯华
缴锡云
李江
郭维华
刘懿
机构
河海大学水文水资源学院
河海大学农业科学与工程学院
南京市水利规划设计院股份有限公司
河海大学水安全与水科学协同创新中心
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期101-110,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52309048,51879073)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(B220202033)
江苏省重点研发计划项目(BE2022390)。
文摘
土壤入渗参数、田面糙率、坡度等自然要素是畦灌方案设计的基础参数,其变异性是导致灌水质量远低于预期的重要原因。为揭示畦田自然要素时空变异特征及其对灌水质量的影响,该研究在11组畦田上开展了4 a畦灌观测试验,通过实测数据全面研究了灌前自然要素的畦内空间变异性、畦间空间变异性和年际时间变异性,并结合WinSRFR地面灌溉模型,模拟分析了自然要素时空变异性对畦灌水流运动过程及灌水质量的影响。结果表明:对畦灌灌水质量影响最大的3个自然要素依次是入渗系数、入渗指数和糙率,三者空间变异系数平均值分别为11.00%、4.05%和7.94%,时间变异系数平均值是分别为26.87%、7.73%和21.86%。畦田自然要素变差导致灌水质量整体下降,自然要素的时间变异性对灌水质量的影响大于其空间变异性的影响。入渗参数和糙率的变异性对畦田后半段的水流消退过程影响较大,忽视其年际时间变异性会加大畦尾积水风险。该研究结果可为畦灌方案设计提供指导,为精细地面灌溉发展提供科学依据。
关键词
灌溉
土壤
入渗参数
糙率
坡度
时空变异
水流
推进
消退
过程
灌水质量
Keywords
irrigation
soils
infiltration parameters
roughness
slope
spatial-temporal variability
flow advance and recession process
irrigation performance
分类号
S287 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非恒定渐变流-急变流方程的变流量畦灌数值模型
刘凯华
李江
吕玉平
缴锡云
郭维华
顾哲
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
畦田自然要素时空变异性及其对灌水质量的影响
刘凯华
缴锡云
李江
郭维华
刘懿
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
已选择
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