河套灌区盐碱地玉米膜下滴灌土壤水盐热运移规律及模拟研究的任务书.docx

河套灌区盐碱地玉米膜下滴灌土壤水盐热运移规律及模拟研究的任务书
任务书
课题名称：河套灌区盐碱地玉米膜下滴灌土壤水盐热运移规律及模拟研究
一、研究背景及意义
河套灌区是我国重要的农业生产区之一，但由于地下水超采和化肥农药的过量使用等原因，导致盐碱化问题日益突出，影响作物生长发育和农产品质量。玉米作为盐碱地上一种重要的经济作物，目前在河套灌区的种植面积较大，但受到盐碱化的影响较为严重。在玉米种植中采用膜下滴灌技术可以节约水资源和减少肥料的使用，提高农业生产效益，并且对于改善土壤盐碱化问题也具有一定的帮助。因此，研究河套灌区盐碱地玉米膜下滴灌土壤水盐热运移规律及模拟，对于优化灌溉方式、提高产量和农产品质量、改善土壤质量、保护生态环境等具有重要的意义。
二、研究内容及方法
1.玉米膜下滴灌土壤水盐热运移规律研究：
根据河套灌区玉米膜下滴灌的实际情况，选择试验地点和条件，对土壤水分、盐分和温度等参数进行测定和分析，探究玉米膜下滴灌下土壤水盐热的运移规律。
2.数值模拟研究：
将已有的土壤水分传输模型和土壤盐分传输模型进行耦合，利用数值计算方法对土壤水分和盐分的运移进行模拟分析。基于COMSOLMultiphysics数值模拟软件平台，对模型进行建立和模拟，得出玉米膜下滴灌下土壤水盐热的运移过程。
3.模型验证研究：
结合第1、2项研究成果，设计针对性试验，进行实验验证，检验数值模拟方法的可靠性和准确性。
三、研究任务及进度安排
1.收集盐碱地玉米膜下滴灌实验资料和相关文献，分析玉米膜下滴灌下土壤水盐热运移特点，撰写文献综述，完成研究方案。
时间要求：7天
2.在河套灌区选择合适的试验地点，布置土壤水分、盐分和温度采样器，连续监测土壤水分、盐分和温度变化，收集实验数据。
时间要求：20天
3.基于已有的土壤水分传输模型和土壤盐分传输模型对盐碱地玉米膜下滴灌下土壤水盐热运移过程进行数值模拟研究，得出运移规律。
时间要求：30天
4.设计针对性的实验，验证数值模拟方法的可靠性和准确性。
时间要求：20天
5.整理实验数据，进行数据分析，并根据研究成果写出研究报告。
时间要求：15天
四、人员配备和经费预算
本课题需具备土壤科学、水文学和数值计算等相关学科背景，由2名研究人员共同完成任务，其中负责野外实验的1名野外调研员和负责数值模拟和数据分析的1名计算分析员。计算机软硬件及实验仪器等费用预计为10万。
五、研究成果的应用与推广
本次研究成果可应用于河套灌区盐碱地玉米膜下滴灌中，优化灌溉方式、提高产量和农产品质量、改善土壤质量、保护生态环境等方面。同时，该研究对于其他类型土地的膜下滴灌、提高作物抗盐碱能力、提高灌溉效率等领域具有一定的推广意义。