基于HYDRUS-2D的膜调控润灌湿润锋运移数值模拟研究

通过室内土箱试验验证HYDRUS-2D模拟膜调控润灌水分运移的可行性,并探究通量一定时膜规格对湿润锋运移的影响规律.基于HYDRUS-2D,对膜处理40 cm×35 cm、40 cm×30 cm、40 cm×25 cm、40 cm×20 cm(下膜边长×上膜边长)在相同通量的情况下膜规格对膜调控润灌湿润锋运移的影响.结果表明:(1)在对室内试验与数值模拟试验的误差分析中,各个观测点含水率的相对误差都在10％以内,相对误差的平均值为4.28％,对于湿润锋实测值与模拟值的误差分析中,均方根误差变化范围为1.28～3.20 cm,3个方向全部湿润锋运移距离的模拟值与实测值的均方根误差为2.41 cm,证明了HYDRUS-2D对于膜调控润灌数值模拟的可行性;(2)灌水结束后,各个膜处理的上膜水量都要大于下膜水量,并且上膜最小时湿润锋垂直向上的运移距离最大,为29.04 cm,膜上水量也最大,百分比为79.57％,湿润锋垂直向下的运移距离最小,膜下水量也最小;上膜最大时湿润锋垂直向上的运移距离最小,为23.03 cm,膜上水量也最小,百分比为66.33％,湿润锋垂直向下的运移距离最大,膜下水量也最大;表明膜规格的改变能够很好地调控上下膜的水量,上膜的减小能够有效减少膜下渗漏的水量;(3)膜调控润灌湿润锋垂直向上与水平向右的运移距离与时间存在着明显的幂函数关系,垂直向下的湿润锋运移距离与时间存在着明显的线性关系.