非饱和土中热湿盐多场耦合过程分析

以多孔介质理论为基础研究了非稳态条件下非饱和土中温度–水分–盐分多场耦合问题。考虑到非饱和土中孔隙被液态水、溶解的盐分、水蒸气和干燥气体等填充,在质量和能量守恒的基础上获得了非饱和土中水分、气体、盐分的质量守恒方程以及能量守恒方程。考虑一维非稳态问题,选取温度、孔隙气压、孔隙水压和含盐量以及其梯度作为状态变量,得到问题的状态方程组。利用Laplace变换将时域上的状态方程转换到频域上,在给定的边界条件下,采用打靶法求解该强耦合的非线性变系数微分方程组。基于Hausdorff矩问题的稳定化算法将频域上的数值解转化到时域上,通过与已有的试验结果相比较,验证了模型的有效性。基于数值算例与参数,分析了压力梯度、温度梯度、孔隙率等条件对非饱和中温度场、水分场和盐分场分布的影响规律。

非饱和土中热-湿-盐耦合作用的稳态分析

以多孔介质理论为基础,研究了稳态条件下非饱和土中温度-水分-盐分多场耦合问题。考虑非饱和土的孔隙被液态水、溶解的盐分、水蒸气和干燥气体等填充,在质量和能量守恒的基础上获得了非饱和土中水分、气体、盐分的质量守恒方程以及能量守恒方程。考虑一维稳态问题,选取温度、孔隙气压、孔隙水压和盐溶液浓度以及它们的导数作为状态变量,得到了问题的状态方程组。在给定的边界条件下,采用打靶法求解了该强耦合的非线性变系数微分方程组,通过与已有的试验结果相比较,验证了模型的有效性。基于数值算例,参数分析了含水率、温度边界、孔隙率等条件对非饱和土中温度场、水分场和盐分场分布的影响规律。

水肥气热盐药耦合对露地蔬菜影响研究进展

分析国内外文献,就作物施肥灌溉、加气灌溉、加热灌溉、水肥耦合、水药耦合、水肥气热盐耦合等对露地蔬菜产量、品质和土壤性质等的影响进行了较为系统的归纳总结,提出了今后露地蔬菜水肥气热盐药耦合的研究趋势,可以为农业水利工作者提供参考和建议。

盐渍土地区水泥稳定碎石基层沥青路面拱胀原因调查分析

为了研究拱胀病害产生的原因,采用现场调查、室内试验和现场监测的方法对额济纳旗地区水泥稳定碎石基层沥青路面的拱胀病害进行系统研究:采用归纳法对典型路段拱胀病害特征进行统计;对病害部位进行钻芯取样,进行无侧限抗压强度试验、化学测试和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)测试;对路侧土和沿线河流、积水进行取样,进行土样易溶盐质量分数测试和水样矿化度检测;选择典型路段埋设温度传感器进行现场温度监测。结果表明:研究区拱胀病害的产生在空间上具有区域性,在时间上具有周期性;基层内硫酸盐质量分数高,硫酸钠结晶和钙矾石的产生使基层发生盐胀;基层内部存在较大温差而造成拱胀;热盐耦合的共同作用最终导致研究区公路面层发生横向拱胀开裂的病害。