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人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种可以模拟降雨过程和土壤水运动的实验设备。
该系统通过模拟不同降雨条件和土壤特性，研究降雨对土壤水分的影响，对水资源管理和土壤保持有着重要的意义。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统主要包括三个部分：降雨模拟装置、土壤水运动模拟装置和数据采集分析装置。
降雨模拟装置可以根据需求模拟不同的降雨条件，包括降雨强度、降雨量和降雨时长等。
这个装置通常由喷洒设备、水泵和水箱组成。
喷洒设备可以根据设计要求调整降雨强度和降雨形式，水泵用于提供压力和流量，水箱则用来存储并供给水源。
土壤水运动模拟装置主要模拟土壤水分的运动过程，包括入渗和径流等。
入渗是指降雨水分从土壤表面进入土壤内部的过程，径流是指超过土壤持水能力的水分通过地表流出的过程。
这个装置通常由实验箱、土壤板和水槽组成。
实验箱是一个封闭的容器，模拟真实的土壤环境，土壤板可以模拟不同土壤类型和土壤层次，水槽则用于收集和排放水分。
数据采集分析装置用于采集和分析实验过程中的各项数据，包括土壤含水量、降雨强度、径流量等。
这个装置通常由传感器、数据采集器和计算机组成。
传感器可以实时检测土壤和降雨的各项参数，数据采集器负责将传感器采集到的数据传输到计算机上，计算机则进行数据处理和分析。
基于 Hydrus模拟根灌条件下黄河滩地土壤水分入渗的研究张彪;杨素勤;陈建勋;程海宽;景鑫鑫;杨海涛;周志云;孙晓雪【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2015(000)008【摘要】在室内测定并利用Hydrus软件模拟了在滴灌头埋深20 cm时黄河滩地土壤中水分的入渗及剖面分布规律。
结果表明：在滴头下方10 cm处的土壤含水量明显低于在滴头附近的；在滴头上方10 cm处的土壤含水量在滴灌结束时接近0．13 cm／cm3；湿润锋纵向运移距离明显大于径向的，其中以湿润锋下径运移最快。
经对比验证，本研究模拟计算结果与观测值较为吻合。
【总页数】4页(P40-43)【作者】张彪;杨素勤;陈建勋;程海宽;景鑫鑫;杨海涛;周志云;孙晓雪【作者单位】河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002;河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002;河南蓝波世科技有限公司，河南郑州 450100;河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002;河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002;河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002;河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002;河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】S152.72;S274【相关文献】1.基于HYDRUS-2D的雨水集聚深层入渗系统土壤水分运移模拟 [J], 张伟; 赵西宁; 高晓东; 吴普特; 潘岱立; 宋小林; 杨世伟; 姚杰2.基于Hydrus-2D的红壤区涌泉根灌自由入渗土壤水分运移数值模拟 [J], 代智光3.基于HYDRUS-3D的涌泉根灌土壤入渗数值模拟 [J], 李耀刚;王文娥;胡笑涛4.基于HYDRUS-3D模型的微润灌溉土壤水分入渗模拟 [J], 冀荣华;刘秋霞;陈振海;郑立华5.基于HYDRUS的黄土高原丘陵沟壑区土壤水分入渗模拟 [J], 董起广因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种对土壤水运动进行模拟实验的系统，通过人工降雨的方式，模拟不同降雨条件下的土壤水运动过程，以便于研究者对土壤水运动规律进行研究和分析。
本文将介绍人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的基本原理、结构和应用。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统通常由降雨模拟装置、土壤水分监测装置、流速监测装置、数据采集和处理装置等部分组成。
1. 降雨模拟装置：通常采用人工降雨器，可以通过调节喷头的流量和喷雾均匀度控制降雨强度和分布，模拟不同降雨条件下的情况。
2. 土壤水分监测装置：一般采用土壤水分仪，可以对土壤的水分含量进行实时监测和记录，了解不同降雨条件下土壤的含水量变化规律。
3. 流速监测装置：一般采用流速计，可以对地表径流和地下径流的流速进行实时监测和记录，了解土壤水运动过程中的径流速度和分布情况。
4. 数据采集和处理装置：通常采用计算机系统，可以对实验过程中采集的数据进行实时处理和分析，得出土壤水运动规律和特性参数。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统广泛应用于土壤水运动规律的研究和分析，可用于以下方面：
1. 土壤侵蚀研究：可以模拟不同降雨条件下土壤侵蚀的过程，研究土壤颗粒的输移和沉积规律，为土壤侵蚀治理和防治提供科学依据。
4. 土壤改良技术研究：可以通过实验系统模拟不同降雨条件下不同种类土壤的水运动规律，研究土壤改良和保护技术，为农田土壤改良和生态环境保护提供技术支持。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种用于模拟自然降雨条件下水文过程的实
验设备，能够模拟出雨后产生的径流、土壤水分变化等过程。
该系统可模拟不同的土壤类型、不同降雨强度、不同坡度及不同覆盖条件下土壤水运动过程，并能对实验数据进行精
确测量、评估和分析。
该系统主要由以下组成部分构成：
1. 降雨模拟单元
降雨模拟单元是实验系统的核心部分，通过该单元可模拟自然降雨的过程。
降雨模拟
单元通常由一套自动控制系统组成，能够调节雨量和降雨强度等参数。
2. 铝合金降雨器
铝合金降雨器可模拟出不同的降雨强度和降雨时间，铝合金材质的降雨器具有重量轻、支撑力强等特点，且易于保管和使用。
3. 土柱系统
土柱系统用于模拟不同土壤类型下的水运动规律，一般采用圆柱形盛土盆安置一个土柱，对于土柱的选择可根据不同实验需求进行选用。
4. 实时监测仪器
实时监测仪器用于测量实验过程中的关键参数，如降雨量、径流量、土壤水分变化等，常用的监测仪器包括流量计、水压传感器、土壤含水量测量仪等。
在土壤水运动模拟方面，该系统能够模拟土壤水分运动的各个环节，如入渗、渗透、
流动等，通过监测仪器可获得实时数据，并可通过数据分析软件绘制出相关的数据图表。
在实验过程中，需注意的问题有：选用合适的土柱材料；选择合适的降雨量和降雨强度；进行严密的降雨雨量计量；监测仪器的校准工作等。
降雨灌溉入渗条件下土壤水分运动的数值模拟
周春华;何锦;郭建青;郑力
【期刊名称】《中国农村水利水电》
【年(卷),期】2007()3
【摘要】根据中科院栾城农业生态系统综合试验站和栾城县气象站的常规观测资料,运用SWAP软件对太行山山前平原-河北省栾城县田间土壤水分运动进行了数值模拟。
从土壤含水量及土水势等方面,初步分析了降雨入渗补给条件下土壤水分运动的规律,运用实际观测资料与数值模拟结果进行了初步分析,论述了降雨与土壤水、地下水之间的转换关系。
通过分析和讨论,探求了大埋深条件下降雨入渗过程,初步揭示了降雨入渗对地下水位变化的影响。
【总页数】4页(P40-43)
【关键词】土壤水分运动;数值模拟;SWAP模型;降雨入渗补给
【作者】周春华;何锦;郭建青;郑力
【作者单位】长安大学环境科学与工程学院;中国科学院石家庄农业现代化研究所【正文语种】中文
【中图分类】S152.7
【相关文献】
1.降雨入渗和蒸发条件下野外层状土壤水分运动的数值模拟 [J], 周维博
2.入渗、蒸发条件下土壤水分运动的数值模拟 [J], 李渊;张德生
3.不同入渗水头条件下土壤水分运动数值模拟 [J], 王锐;孙西欢;郭向红;马娟娟
4.单坑变水头入渗条件下均质土壤水分运动的数值模拟 [J], 马娟娟;孙西欢;李占斌
5.降雨灌溉蒸发条件下苹果园土壤水分运动数值模拟 [J], 郭向红;孙西欢;马娟娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种用于模拟降雨过程中土壤水运动情况的实验系统。
该系统由降雨装置、土壤模型、数据采集系统等组成，可以模拟不同降雨强度和土壤类型下的径流产生过程，为水资源管理、防洪排涝等领域提供科学依据。
该系统的核心设备是降雨装置，它能够模拟不同降雨强度和降雨方式，如持续降雨、间歇降雨等。
降雨装置由水箱、喷头和控制系统组成，通过控制系统的调节，可以准确控制降雨的时间、强度和频率。
降雨装置还可以模拟不同土壤类型下的降雨渗透过程，通过改变喷头的喷洒方式和水量，模拟不同土壤类型下的降雨情况。
土壤模型是实验系统中的另一个重要组成部分，它可以模拟不同土壤类型下的水分运动过程。
土壤模型由一系列不同层次的土壤柱组成，每一层都具有不同的土壤类型和水分特性。
通过在土壤模型中加入水分，可以模拟不同土壤类型下的初始水分状态。
在进行实验时，可以测量土壤中水分的变化，以研究土壤中水分的分布和运动规律。
数据采集系统是实验系统中的另一个重要组成部分，它可以实时采集和记录实验过程中的数据。
数据采集系统由传感器、数据采集器和计算机等组成，可以测量土壤湿度、降雨强度、土壤水分含量等指标，以及记录实验过程中的变化曲线。
通过分析和处理采集到的数据，可以得到土壤水分运动的规律和特点。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统在水资源管理和防洪排涝等领域具有重要的应用价值。
通过模拟不同降雨条件下的土壤水分运动，可以研究不同土壤类型下的水文响应特征，为水资源管理和土地利用规划提供科学依据。
该系统还可以用于研究降雨径流的产生过程和径流对地表水质的影响，为城市防洪排涝和水环境保护提供参考。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种有效的水文实验装置，可以为水资源管理和水环境保护等领域提供科学依据。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨是一种人工增加地表降雨量的方法，可以有效改善旱情，增加降雨资源利用率。
然而，人工降雨也会引起土壤侵蚀和沟道淤积等问题，因此需要对其影响进行科学评估和预测。
为了研究人工降雨对径流和土壤水运动的影响，开发了一个人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统。
系统由三个主要模块组成：人工降雨模块、土壤水运动模块和径流模拟模块。
人工降雨模块包括喷头、控制箱和水泵等设备，可以按照不同的降雨场次进行降雨模拟。
土壤水运动模块可以模拟不同类型土壤的水分运动过程，包括入渗、移动和蒸散等过程。
径流模拟模块包括集水器、流量计和数据采集系统等设备，可以实时监测和记录径流量和流速等数据。
实验中可以根据不同的降雨强度和降雨时长，模拟不同的降雨场次，收集土壤水分含量、径流量和流速等数据。
通过分析这些数据，可以研究人工降雨对土壤水分的影响，评估其对径流和水土流失的影响，为制定相应的土壤水保护措施提供科学依据。
该系统具有以下优点：一、可精确控制降雨条件，模拟多种降雨场次；二、具有高精度的土壤水分测量功能，能够实时监测土壤水分含量和径流量等指标；三、集成了多种土壤水运动模型和径流模拟模型，能够进行全面的水文过程模拟和分析。
因此，该系统在研究人工降雨对水文过程的影响、制定水土保持规划等方面具有广泛的应用前景。
总之，人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种能够模拟降雨、土壤水运动和径流过程的综合性试验设备，具有重要的应用价值。
在未来的研究中，我们将进一步完善该系统，开展更深入的研究工作，为保护土壤水资源和促进可持续发展做出更大的贡献。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种用于模拟雨水对土壤和地表径流的影响的实验系统。
该系统通过模拟人工降雨，控制水流速度和土壤类型，可以对土壤水力特性、径流生成过程和土壤侵蚀等问题进行研究。
本文将对人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统进行详细介绍。
一、实验系统的构成人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统主要由降雨模拟装置、土壤箱、水流测量设备以及数据采集与分析系统组成。
1. 降雨模拟装置降雨模拟装置是实验系统的核心部分，它通过控制水流速度和流量，模拟不同强度和持续时间的降雨过程。
常见的降雨模拟装置包括滴灌装置、模拟雨水喷洒装置和人工降雨喷淋装置等。
这些装置可以根据实验需要进行调整，实现不同降雨条件下的模拟实验。
2. 土壤箱土壤箱是用于放置土壤和进行水流实验的容器，通常采用透明或半透明材料制成，方便观察水流和土壤侵蚀的过程。
土壤箱的大小和形状可以根据实验需要进行设计，以适应不同尺度的实验研究。
3. 水流测量设备水流测量设备主要包括流速计、流量计和水位计等，用于测量水流的速度、流量和水位变化，从而分析土壤水力特性和径流生成过程。
这些设备可以实时监测水流情况，为实验数据的采集和分析提供支持。
4. 数据采集与分析系统数据采集与分析系统是实验系统的重要组成部分，它通过传感器和数据采集设备实时记录实验数据，并通过计算机软件对数据进行处理和分析。
这些系统可以实现对水流速度、土壤侵蚀情况、径流量等参数进行实时监测和分析，为科研人员提供准确的实验数据和结果。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统广泛应用于水文学、土壤侵蚀学、环境科学和水资源管理等领域，主要用于以下几个方面的研究和实验：1. 土壤水力特性实验系统可以模拟不同土壤类型和水分条件下的水力特性，如渗透性、持水能力和剪切强度等，帮助研究人员了解土壤的水文响应特征和水分迁移规律，为灌溉和土壤保护提供科学依据。
2. 径流生成过程实验系统可以模拟不同降雨条件下的径流生成过程，如降雨强度、土壤类型和植被覆盖等因素对径流生成的影响，帮助研究径流形成机理和土壤侵蚀规律，为水资源开发和防洪减灾提供理论支持。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统【摘要】本文介绍了一种人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统，系统可模拟不同降雨条件下的径流和土壤水运动情况。
在背景介绍了人工降雨实验系统的重要性，研究意义在于探索土壤水运动规律，研究目的是提高水资源利用效率。
在详细描述了实验系统的概述、组成及原理，实验操作流程，实验结果分析以及系统的优势与局限性。
结论部分讨论了实验系统的应用前景，总结了研究成果并展望未来的研究方向，同时提出了推广和应用的建议。
该实验系统为研究人员提供了一个重要的工具，可以进一步探索土壤水运动规律，推动水资源管理和土壤保护工作的发展。
【关键词】人工降雨，径流，土壤水运动，模拟实验系统，引言，背景介绍，研究意义，研究目的，正文，系统概述，系统组成，原理，实验操作流程，实验结果分析，系统优势，局限性，结论，应用前景，总结，展望，研究成果，推广，应用。
1. 引言1.1 背景介绍背景介绍：人工降雨是一种人为制造的降水过程，在实验研究和工程设计中起着重要作用。
随着气候变化和城市化进程的加快，地表径流和土壤水运动对于城市防洪排涝和农田水利的影响日益凸显。
为了更好地理解和模拟这些过程，人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统应运而生。
这种实验系统通过模拟不同强度的降雨，结合相关的土壤特性和地形因素，可以研究地表径流特性、土壤侵蚀规律以及水文过程等。
人工降雨模拟实验系统在工程、农业、生态环境等领域具有广泛的应用价值，可以为相关研究提供可靠的实验数据和分析手段。
通过实验系统的操作和结果分析，可以更好地理解和评估自然系统的水文过程，为生态环境保护和水资源管理提供科学依据。
深入研究和应用人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统对于促进水资源可持续利用和生态环境保护具有重要意义。
1.2 研究意义人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的研究意义在于探索和揭示降雨对土壤水运动的影响机理，为水资源管理、土壤侵蚀防治等领域提供科学依据。
人工降雨实验可模拟不同降雨条件下的土壤水分变化和径流产生过程，为研究者提供了开展各种试验的可能性。
滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验研究的开题报告题目：滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验研究一、研究背景与意义滴灌技术在我国农业生产中得到广泛应用。
滴灌系统通过给每一个种植单位提供合适的水资源，既避免了传统灌溉系统中水资源的浪费，也能够更好地保护土壤水资源。
在滴灌系统中，水滴从滴灌管中滴落到土壤表面，然后通过土壤的入渗过程，进入土层深处，从而满足作物对水分的需求。
因此，研究滴灌条件下土壤水分入渗过程，对于掌握滴灌系统中土壤水分的变化规律，提高农业生产效益，保护土壤水资源具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验的方法和模型。
通过模拟试验，重点研究滴灌系统中土壤入渗速率、土壤含水率等参数的变化规律，探讨滴灌系统中土壤水分的分布情况，以及不同滴灌参数对土壤入渗过程的影响，最终为滴灌系统中土壤水分管理提供理论基础和实践指导，并为农业生产的可持续发展提供支撑。
三、研究内容本研究的主要研究内容包括：1. 文献综述：搜集和归纳相关的文献材料，了解国内外滴灌技术的发展状况和土壤水分入渗过程的研究进展，为本研究提供参考。
2. 试验设计：选择适宜的试验场地和试验方案，制定科学合理的实验方案，包括滴灌参数的设置、土壤样品的采集及其性质的分析等。
3. 试验实施：在试验站点按照试验方案进行实验。
监测土壤含水率、土壤水分的入渗速率等参数，并记录实验数据。
4. 数据处理分析：对得到的实验数据进行处理和分析，得出不同条件下土壤水分入渗过程的变化规律。
5. 结果分析：对于实验结果进行数据归纳和分析，从实验数据中挖掘出滴灌系统中土壤水分管理的规律，提炼出有价值的结论。
四、研究方案1. 设计样本选取，本研究分别选取了不同灌水量、滴头类型、滴头密度等滴灌参数进行试验。
2. 土壤样品采集，选取样本站点采集土壤样本，进行土质性质分析、径流模拟实验等。
3. 实验设计和设备，包括实验设备的调试和实验方案的设计等。
基于人工降水模拟的不同灌溉方式下土壤水分入渗摘要：针对半干旱地区水资源以及灌溉方式问题，通过人工降水模拟结合正交试验的方法，对不同灌溉方式下土壤水分入渗进行研究，设置了漫灌、沟灌、膜下滴灌3种不同灌溉方式，田间持水率的50%、60%、70% 3种不同土壤初始含水率，10、20、30 mm/h 3种不同降水强度进行正交试验。
结果表明，降水强度对土壤含水率的变化速率影响最大，降水强度越大，土壤含水率的变化值越大，且不同时间影响程度不同；在同一降水强度下，随着土壤初始含水率的增加，土壤的入渗越慢；不同灌溉方式比较的结果表明，膜下滴灌的膜外入渗最快。
研究结果为揭示灌水方式对土壤入渗的影响，为研究土壤水运移和地下水入渗补给提供了参考。
关键词：降水模拟；正交试验；灌溉方式；土壤水分入渗中图分类号：S275文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）04-0401-04在半干旱地区由于降水不足，水资源短缺，因此需要充分利用雨水资源，而减少地表径流、增加降水的入渗率则是提高降水利用率的有效途径[1]。
土壤水是联系降水、地表水和地下水的重要环节，研究土壤水分与降水之间的关系对解释降水径流产生机制，以及土壤水分再分布、土壤水分运移、对地下水的补给研究都有着重要的作用[2]。
降水（灌溉水）入渗补给受到很多因素的影响，如植被、土壤性质、土壤前期含水量、降水强度、降水历时以及地下水埋深等都会影响土壤水的下渗以及下渗率[3-4]。
土壤入渗性能对于水资源高效利用、农业灌溉和水文环境等具有重要的意义[5]。
土壤水分入渗是水分在土壤内部分布的一个动态过程，因此，土壤初始含水率的变化必然影响土壤入渗过程。
刘汗等研究表明，土壤的入渗性能随着降水强度和初始含水率的增加而降低[6]；刘目兴等研究表明，随着土壤初始含水率的增大，林地和草地下土壤初始入渗率减小，入渗趋于稳定所需时间缩短，累积入渗量和稳定入渗率增大[7]。
吴发启等研究表明，土壤稳渗速率与降水强度呈幂函数关系，随着含水率的增加，土壤入渗速率减小；随着时间的延续，含水率对入渗的影响变小到可以忽略[8]。
王国梁等研究表明，不同土地利用方式对土壤含水率有不同的影响[9]。
刘宏伟等研究了湿润地区的土壤水分，并探讨了其对降水的相应模式[10]。
李裕元等也证明了入渗率与降水历时也呈幂函数关系[11]。
郝芳华等研究表明，土壤水动态与灌溉或降水关系密切[12]。
本试验采用人工降水法研究土壤水入渗变化，通过降水模拟器模拟天然降水[13-15]，为揭示灌水方式对土壤入渗的影响效应、寻求增加和减少降水入渗的临界控制条件以及为得到土壤水运移和地下水入渗补给的规律提供参考。
本研究采用正交试验设计，找出最优的水平组合，通过试验结果分析，了解全面试验的情况[16]。
1 材料与方法1.1 试验实施试验设在辽宁省朝阳市建平县灌溉试验站，该站位于119°18′36″E、41°47′18″N，建平县属于干旱半干旱过渡带季风性大陆性气候，全县多年平均降水量438.3 mm，年内降水变化较大且分布不均，降水多集中在6―8月，多年平均蒸发量为1 850～2 200 mm；多年平均径流深50～81 mm，多年平均气温6.7～10.0 ℃。
本试验在测坑进行，每个测坑长2.0 m、宽2.5 m、深2.0 m，采用C25钢筋混凝土整体浇注。
测坑之间用8 mm厚的钢板隔开，并高出地面0.15 m，以防止小区径流流出及区外径流流入。
测坑内铺设0.5 m的滤层，中间设出水口，出水口外放置1个直径0.3 m、高0.4 m测定指标的径流桶，用以收集径流。
小区上方有遮雨棚可以避免降水对试验的影响。
1.2 试验设计为了研究不同的灌溉方式（裸地漫灌、沟灌、膜下滴灌）、初始含水率、降水强度对水分运动的影响，本试验设置3个变量，分别为灌溉方式、初始含水率、降水强度。
灌溉方式选取裸地漫灌、沟灌、膜下滴灌；初始含水率选取田间持水量（21%）的50%、60%、70%；降水强度选取10、20、30 mm/h。
灌溉方式、初始含水率与降水强度各设3个水平，试验选取3因素3水平正交，试验因素与水平见表1，试验分组的具体参数见表2，试验组示意见图1。
1.3 仪器与设备降水模拟系统采用QYJY-5 O 1便携式野外模拟降水器，它主要由供水系统、降水系统、动力系统3大部分组成。
降水模拟器的降水量、雨型、降水强度可通过选定喷头（大雨、中雨、小雨）调节供水压力来完成。
含水率数据采集采用HOBO U30 NRC数据采集器（10个智能数字通道接口，15个数据通道，10 A?h蓄电池）Soil Moisture-10HS土壤水分传感器，5 m缆线。
尺寸：160 mm×32 mm×2.0 mm，测量范围：0～57% 土壤体积含水率，可测盐土。
测量体积1 L。
2 结果与分析本试验首先采集降水过程中不同深度、不同位置的土壤含水率，然后选取某一位置、某2个时间点的土壤含水率变化值，求其瞬时土壤含水率变化速率，公式如下：2.1 土壤含水率变化速率的综合分析土壤含水率的变化速率是分析土壤水分运移的重要参数，可确定灌溉方式、土壤初始含水率、降水强度对其影响的主次，对土壤水入渗研究具有重要作用。
由表3可以看出，降水0.5 h时，土壤平均含水率的变化速率极差：降水强度（10.83）>初始含水率（10.19）>灌溉方式（4.90），即降水强度对平均土壤含水率的变化速率影响最大，土壤初始含水率次之，灌溉方式最小；同理可知，降水后降水强度对平均土壤含水率的变化速率影响最大，灌溉方式次之，土壤初始含水率最小。
由于降水初期，降水时间较短，土壤含水率的变化相对较快，所以初始含水率的大小对其影响较大；然而由于长时间的降水，土壤含水率基本达到饱和，其变化值相对较小，所以初始含水率对其影响减小，但是3种不同的灌溉方式（漫灌、沟灌、膜下滴灌）改变了土壤下垫面，如膜下滴灌覆膜阻碍了水分的运移。
但是不管降水时间的长短，降水强度都是对土壤含水率的变化速率影响最大的因素。
从图3可以看出（P表示田间持水率，即设置田间持水率的50%、60%、70%分别为0.5 P、0.6 P、0.7 P），漫灌的速率最大，沟灌次之，膜下滴灌最小；初始含水率越小，变化速率越大；降水强度越大，变化速率越大。
从图4可以看出，沟灌的速率最大，漫灌次之，膜下滴灌最小；初始含水率越小，变化速率越大；降水强度越小，变化速率越大。
由此可以看出，降水强度在降水初期和后期对其变化速率影响发生了明显变化，由于降水后期土壤几乎达到饱和，降水强度越大，饱和越快，所以变化速率越小。
2.2 降水强度对土壤入渗性能的影响不同处理的土壤含水率变化过程见图5、图6、图7，沟灌测定垄沟处的含水率，膜下滴灌测定膜边处的含水率，这样与漫灌进行对比可以尽量减少其他条件所带来的误差。
在稳定降水强度下及同一灌水方式下，随着降水强度增大，土壤含水率变化值随之增大，当时间不断延续，含水率变化则将达到某一定值。
原因在于在降水初期，土壤含水率相对较低，土壤处于不饱和状态，随着降水强度不断增大，土壤吸收水分增多，当土壤达到饱和状态时，土壤含水率将不再变化；无论是漫灌、沟灌还是膜下滴灌都符合这一规律。
2.3 土壤初始含水率对土壤入渗性能影响由于降水强度对于土壤入渗影响较大，所以保证降水强度一致，从图8可以看出，在同一降水强度（30 mm/h）下，A3B1C3（即土壤初始含水率为田间持水率的50%）处理土壤含水率首先达到定值（即饱和含水率），然后A2B2C3处理（即土壤初始含水率为田间持水率的60%）达到定值，最后为A1B3C3处理（即土壤初始含水率为田间持水率的70%），即随着土壤初始含水率的增加，土壤入渗减慢，这一结论与土壤入渗过程的研究结果是一致的。
当土壤初始含水率为10.5% 时，降水1h时达到稳定；当土壤初始含水率为12.6% 时，降水2 h时达到稳定；当土壤初始含水率为14.7% 时，降水3 h后才达到稳定，即随着土壤初始含水率的增加，由于初始含水率越低，土壤水分下渗越快，所以达到饱和的时间就越快。
2.4 不同灌水方式对土壤含水率的影响膜下滴灌，初始含水率为14.7%、降水强度为20 mm/h 条件下的土壤含水率变化见图9；膜下滴灌，初始含水率12.6%、降水强度10 mm/h的土壤含水率变化见图10；膜下滴灌，初始含水率10.5%、降水强度30 mm/h的土壤含水率变化见图11。
从图中土壤含水率变化的先后顺序可以看出：对于膜下滴灌，降水垂直入渗先是膜边，接着垄沟，最后是膜中，原因在于覆膜状态下，降水后雨水被薄膜阻碍而汇聚流到膜边，所以膜边吸收水分多、入渗快；然后是垄沟部分，这是由于垄沟部分没有雨水汇集，也没有薄膜的阻碍作用；最后是膜中部分，由于薄膜覆盖导致入渗最慢。
沟灌、初始含水率10.5%、降水强度20 mm/h的土壤含水率变化见图12，沟灌、初始含水率12.6%、降水强度30mm/h 的土壤含水率变化见图13，沟灌、初始含水率14.7%，降水强度10 mm/h的土壤含水率变化见图14。
可以看出，沟灌、沟内中间的降水入渗量较多，垄边次之，垄上中间最少，主要是由于沟灌起垄，改变了土壤的下垫面，下垫面越低其入渗越快；由于漫灌和沟灌均没有薄膜覆盖，3种灌水方式下的降水入渗过程进行对比可知，膜下滴灌的膜外入渗最快，影响深度最大。
3 结论利用人工降水模拟结合正交试验，得出了灌溉方式、土壤初始含水率、降水强度对土壤含水率变化速率的影响程度，分析不同灌水方式、土壤初始含水率、降水强度对土壤入渗的影响，得出以下结论：（1）降水强度对土壤含水率的变化速率影响最大，同一灌水方式下，降水强度越大，土壤含水率的变化值越大；（2）不同灌溉方式比较的结果表明，膜下滴灌的膜外入渗最快，主要原因是由于覆膜导致水滴凝聚累积沿膜入渗；（3）在同一降水强度下，随着土壤初始含水率的增加，土壤的入渗减慢。
本研究尚处于初步试验阶段，今后可进一步考虑田间原位试验研究，为土壤水运移以及地下水入渗补给研究提供参考。
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