Page 90 - 2021年第52卷第9期

圆形 椭圆 菱形 长方形

r b b b
a a a

a=0.95 a=1.10 a=1.00
r=0.75
b=0.40 b=0.43 b=0.18
单位：cm
图 5 微润管不同横截面形状

总入渗量
上湿润锋
7000 下湿润锋 16
水平湿润锋
14
6000
12
5000 10
总入渗量/ml 4000 8 湿润锋运移距离/cm

3000
2000 6
4
1000 2
0 0
圆形 椭圆形 菱形 长方形
微润管横截面形状
图 6 不同微润管横截面形状下入渗量和湿润锋运移距离变化
K 和 l ，其中 K 为试验实测值， l 一般均取 0.5，故只针对剩余 4 个参数进行敏感性分析。采用模型
s
s
中的设定值作为标准参数，在合理范围内根据设定步长上下扰动。 θ 、 θ 、 n 以 5%为步长。 α 由
r s
于值较小，步长为 5%时变化微小，故步长设为 50%。微润管埋深、工作压力和入渗持续时间设定同
上。模拟发现 θ 和 θ 在上下扰动 25%范围内微润灌入渗量和各方向湿润锋运移距离均保持不变，说
s
r
明微润管残余含水率和饱和含水率对水分入渗几乎没有影响。这主要是因为微润管尺寸很小，入渗
时极易饱和。这也一定程度上表明了前文微润管残余含水率和饱和含水率取值的合理性。 α 和 n 扰
动后的模拟结果变化情况见图 7。为简便起见，湿润锋运移距离只选取了水平方向湿润锋的数据。可
以看出， α 和 n 扰动下，微润灌入渗量和湿润锋运移距离变化较小，总体上表现为入渗量和湿润锋
运移距离随着 α 值的增大逐渐减小、随着 n 值的增大逐渐增大，受 n 值扰动的影响明显大于 α 值的
影响。这表明 α 和 n 的扰动对微润灌水分入渗影响也较小，但为提高模型精度，模拟过程中应注意
提高 n 值的准确度。
总入渗量
8000 湿润锋水平运移最终距离 16 8000 16
7000 14 7000 14
6000 12 6000 12
总入渗量/ml 5000 10 水平湿润锋最终运移距离/cm 总入渗量/ml 4000 8 6 水平湿润锋最终运移距离/cm
5000
10
8
4000
3000
6
3000
2000 4 2000 4
1000 2 1000 2
0 0 0 0
-50% 0 50% 100% 150% 200% -5% 0 5% 10% 15% 20% 25%
扰动幅度 扰动幅度
（a）α 扰动 （b）n 扰动
图 7 微润管水力特征参数扰动下入渗量和湿润锋运移距离变化
3.3 入渗影响因素分析 微润灌溉实际应用时，其土壤水分入渗特征会因为农田土壤性质、灌溉系
统设计和管理的不同而发生变化，因此本文采用上述所建的模型，通过模拟分析了土壤质地、微润

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