陈帅
- 作品数：10 被引量：40H指数：4
- 供职机构：中国农业大学水利与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程交通运输工程更多>>
- 地表滴灌条件下土壤湿润体运移量化表征被引量：13
- 2018年
- 基于非饱和土壤水分运动的Richards方程,采用HYDRUS-2D/3D模拟软件对11种典型土质(美国制土壤质地分类系统)中滴灌湿润体的运动过程进行了数值模拟。结果表明,湿润体平均含水率的增量与滴灌流量正相关,与饱和导水率负相关;湿润体垂向迁移距离与滴头流量、饱和导水率和时间呈幂函数关系;湿润体径向迁移距离可用滴头流量、平均含水率的增量、垂向迁移距离和时间来定量表征。据此建立了描述不同土质中湿润体动态变化规律的经验公式,通过与数值模拟结果、文献试验数据等进行对比,表明此经验公式对不同土质中湿润体运移规律的预测效果较好,可为农业生产中地表滴灌设计提供简便实用的计算工具。
- 陈帅毛晓敏
- 关键词：土质地表滴灌
- 层状土层序排列对水分运移影响的室内土槽试验被引量：6
- 2016年
- 自然界中的土壤垂向普遍呈层状分布,土壤的层状结构对水分入渗以及污染物迁移具有较大影响。为了解多层土壤层序排列对水分运动的影响,通过二维土槽染色示踪试验对不同层序排列下层状土的累积入渗量、入渗率、指流发育状况进行了研究。结果表明,具有相同厚度、相同土质的土壤,土层排序不同,可导致累积入渗量和入渗率不同,而且指流的形成和发育也出现不同。表层土质为砂土时能够显著增大土壤入渗量。其中表层土质为砂土时的累积入渗量比表层为壤土的累积入渗量多1~6cm。此外,下层砂粒粒径越大,指流现象越明显。
- 许尊秋毛晓敏陈帅
- 关键词：层状土入渗土槽试验
- 农田层状土壤中水盐运移和作物生长的耦合模拟研究
- 土壤中普遍存在的层状结构对水盐动态和作物生长具有重要影响。本文基于非饱和水分运动方程、对流弥散方程和作物生长原理，构建了层状土条件下的土壤水盐运移和作物生长耦合模型。在层状夹砂土柱积水入渗试验基础上，模拟评价了模型中八种...
- 陈帅毛晓敏
- 关键词：层状土土壤水盐运移作物生长
- 滴灌土壤湿润体迁移计算的人工神经网络模型被引量：2
- 2020年
- 基于非饱和土壤水分运动理论和单点源滴灌中土壤水分迁移特征,应用HYDRUS-2D/3D模型对33种土壤质地(分属11类土质类型,美国制土壤质地分类系统)、不同滴灌流量(1,2,3 L/h)下的湿润体运动过程进行了数值模拟,然后根据不同土壤质地和滴灌流量下湿润体动态变化的HYDRUS模拟结果,以滴灌量和土壤饱和导水率与滴灌流量的比值作为输入变量,构建了描述滴灌湿润体在不同土质和滴灌流量下迁移变化的人工神经网络模型.该模型输入变量少、易于操作,且将模型计算结果与实测情况对比表明,计算的入渗过程与实测的入渗过程基本一致,相关系数的平方(R^2)均在0.82以上,因此该模型对不同土质中湿润体运移规律的预测效果较好.
- 陈帅毛晓敏
- 关键词：地表滴灌人工神经网络
- 参数平均方式对层状夹砂土壤积水入渗数值模拟的影响被引量：4
- 2017年
- 为研究非饱和土壤水分运动方程中参数的平均方式对层状土水分运动数值模拟的影响,采用有限差分方法对Richards方程进行离散,并用MATLAB软件编程模拟层状夹砂土柱的薄层积水入渗过程。对差分网格中半节点参数的8种不同平均方式进行了数值模拟稳定性和精度的比较。结果表明:不同平均方式下湿润峰到达某一深度的时间与该处的土壤含水量增速呈负相关关系;间接算术平均和调和平均下的土壤含水率数值振荡较大;几何平均和三点平均2种方式下入渗率、累积入渗量和湿润锋误差相对较小。综合分析,几何平均和三点平均更适合层状夹砂土情况下薄层积水入渗过程的数值模拟。
- 陈帅毛晓敏胡海珠
- 关键词：入渗参数数值模拟MATLAB
- 覆膜和水分亏缺对制种玉米灌浆期气体交换参数及产量的影响
- 为了揭示西北干旱地区水分亏缺条件下,覆膜对灌浆期玉米叶片光合生理特征及产量的影响规律,于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了大田试验,设置2种覆膜方式(覆膜滴灌M1和不覆膜滴灌M0)和5种灌水处理...
- 段萌毛晓敏许尊秋赵引陈帅薄丽媛
- 关键词：制种玉米灌浆期覆膜滴灌水分亏缺气体交换参数作物产量
- 咸水畦灌农田土壤水热盐动态及油葵生长的试验与模拟被引量：4
- 2021年
- 为探究中国西北旱区咸水畦灌条件下农田土壤水热盐动态及其对作物生长的影响,采用大田试验和WASH-C模型(Layered Soil Water-Solute-Heat Transport and Crop Growth Model,土壤水热盐迁移和作物生长耦合的模拟模型)模拟相结合的方法,分析油葵全生育期内不同灌水量和矿化度处理下土壤剖面水盐分布特征、温度变化及油葵生长规律。试验设置包括2个灌水量水平(分别为油葵畦灌需水量的100%、50%)和3种畦灌水矿化度(分别为0.7、4.0、8.0 g/L)。结果表明,土壤剖面的水、盐、热分布在根区(0~40 cm)的变动幅度要大于深层(40~100 cm),灌水量越多,水分、盐分变幅越大。随着灌水次数的增加,土壤剖面在0.7 g/L矿化度下出现脱盐现象,4.0、8.0 g/L矿化度下出现积盐现象,并且灌水量越大,相应的脱、积盐率越高。试验前期各层地温变化幅度较后期大,温度变化幅度随土壤深度增加而减小。0.7g/L、100%油葵需水量下的作物LAI和产量最大,8g/L、50%油葵需水量下最小,两处理的LAI分别为8.41、3.80 cm^(2)/cm^(2),产量分别为5.49、3.08t/hm^(2),差异显著(P<0.05)。模拟结果表明,WASH-C能够较好地模拟各时期土壤中根区、深层含水率的分布特征,所有模拟结果的R2不低于0.53。在咸水矿化度小于等于3g/L的情景模拟下,作物根区不会产生明显的积盐现象。合理的咸水畦灌制度有利于充分利用咸水资源并提高油葵的水分利用效率和产量。
- 王雅丽毛晓敏陈帅薄丽媛
- 关键词：含盐量咸水叶面积指数油葵
- 农田水盐运移与作物生长对亏水滴灌的响应和模拟研究被引量：7
- 2021年
- 为探究西北干旱地区农田水盐运移与作物生长对亏水滴灌的响应以及层状土壤中水分溶质运移和作物生长耦合模型(Layered soil water-solute transport and crop growth model,LAWSTAC)的适用性,设置3种水分处理W100、W70、W40,分别表示灌溉需水量的100%、70%和40%,于2018年在农业农村部作物高效用水武威科学观测实验站进行了大田试验。结果表明:在制种玉米生长苗期,单次灌水后,浅层(0~20 cm)土壤含盐量降低;经全生育期灌溉后,灌水量越大,浅层脱盐和深层积盐现象越明显。3种水分处理下灌水量越多的处理,制种玉米叶面积指数(LAI)和最终地上生物量越高,作物长势越好。LAWSTAC模型能较好地模拟农田水盐运移和制种玉米的生长过程;各处理LAI模拟值与实测值之间的决定系数R^2均为0.99,RMSE为0.20~0.87 cm^2/cm^2;各处理地上生物量的模拟值与实测值的R^2均为0.99,RMSE为1.62~3.57 t/hm^2,说明LAWSTAC模型可以较为准确地模拟制种玉米LAI、地上生物量的动态变化。0~80 cm土层贮水量的模拟结果表明,各处理R^2为0.41~0.61,RMSE为12~21 mm;0~80 cm土壤盐分质量浓度的模拟结果表明,各处理R^2为0.53~0.60,RMSE为1.37~2.56 g/L,效果较好。因此,LAWSTAC模型可为当地复杂土壤条件的农田进行生产力的初步预测与评估。
- 薄丽媛赵引毛晓敏陈帅
- 关键词：水分亏缺水盐运移作物生长
- 覆膜和水分亏缺对制种玉米灌浆期气体交换参数及产量的影响被引量：7
- 2018年
- 为了揭示西北干旱地区水分亏缺条件下,覆膜对灌浆期玉米叶片光合生理特征及产量的影响规律,于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了大田试验,设置2种覆膜方式(覆膜滴灌M1和不覆膜滴灌M0)和5种灌水处理(W1—W5),共10个处理.试验结果表明:在处理W1和W2下,气孔限制是光合速率下降的主要原因;在处理W3下,不覆膜方式以非气孔限制为主,而覆膜方式气孔限制和非气孔限制可能同时存在;在处理W4和W5下,非气孔限制成为光合速率下降的主要原因.覆膜具有明显的增产效果,与不覆膜方式差异具有统计学意义,轻度水分胁迫可以提高玉米叶片的净光合速率,有利于玉米增产.综上所述,在西北干旱地区,水分亏缺条件下,覆膜能够提高玉米的产量和收获指数;轻度水分亏缺时,植物通过气孔限制进行水分调控,而重度水分亏缺时,非气孔限制成为光合速率下降的主要因素.
- 段萌毛晓敏许尊秋赵引陈帅薄丽媛
- 关键词：制种玉米覆膜水分亏缺光合特征
- 参数平均方式对层状夹砂土壤水分入渗数值模拟的影响研究
- 在用数值解法求解一维非饱和土壤水分运动方程时，由于Richards 方程中参数的非线性变化，求解半节点处参数值的不同平均方式对数值模拟结果具有很大影响。
- 陈帅毛晓敏
- 关键词：水分入渗数值模拟MATLAB
