野外条件下非饱和土壤水力传导度的确定

本文根据P.L.Libardi等人提出的野外估算非饱和土壤水力传导度的方法,通过在河北省南宫试验场进行的试验,求得了粉壤土的非饱和水力传导度,并用数值模拟验证了参数的可靠性。应用表明,该法简单实用,可作为野外非层状土壤求参数的一种较好的方法。

应用时域反射仪测定非饱和土壤水力传导度

利用垂直土柱上渗法测定非饱和土壤水力传导度，其可靠性和精度难以保证。针对这一问题，应用瞬时剖面法的原理，利用时域反射仪自动、连续监测多点土壤含水率的优点，对非饱和土壤水力传导度的测量方法进行了改进，并与以往的实验方法进行了对比。改进后的方法不仅简化了计算，而且提高了实验精度。

土壤水盐含量对冻土水力传导度模拟的影响

为了探究土壤水盐含量对冻土水力传导度模拟的影响,以内蒙古河套灌区土壤为研究对象,使用MesoMR23-060V-I核磁共振仪系统测定了5个初始土壤含盐量(0.1%、0.2%、0.5%、0.7%和1.0%)和3个初始质量含水率(20%、25%和30%),共15种组合下的土壤冻结曲线(SFCC)。基于SFCC,采用最新的毛管束模型(CBM)预测冻土水力传导度,并与目前广泛采用的冰阻抗模型(IIM)对比。结果表明:(1)土壤盐分能够显著增加冻结土壤未冻水含量,降低冰点和冻结曲线斜率,但三者均随初始土壤含水率的增加而增大。(2)幂函数模型能较好地描述土壤冻结特征曲线,拟合参数α和β随盐分增加而分别增大和减小,水分对拟合参数无显著影响。(3)无论是冰阻抗模型还是毛管束模型,盐分对冻土水力传导度的影响都明显大于水分。盐分分别通过影响临界温度和土壤冻结曲线参数影响IIM和CBM对冻土水力传导度的预测。相比于IIM,CBM在低温和高盐条件下预测精度更高。

基于连续分形理论的土壤非饱和水力传导度的研究

土壤的孔隙是具有连续分形性质的物理结构,根据土壤孔隙分形结构建立了非饱和水力传导度模型。模型包括综合系数、分形维数和临界体积比3个参数,综合系数为不同土壤基质势对应的非饱和水力传导度与饱和传导度之间的水力联系,与土壤质地有关;分形维数反映土壤孔隙结构对于非饱和水力传导度的作用,土壤不同尺寸孔隙之间的连通性则通过临界体积加以描述。模型具有较为明确的物理解释。将模型应用于5种不同土壤的结果表明,所提出的非饱和水力传导度模型具有较好的模拟效果。

一种确定原状土样非饱和水力传导度的方法

提出了一种新的求参方法──“同定参数法”，按该方法求原状土样参数的原理设计制作了求参装置，在求参过程中，通过迭代法修正水分特征曲线，求得原状土样非饱和水力传导度。

利用圆盘入渗仪推求含碎石土壤饱和水力传导度(英文)

在模拟土柱中,利用圆盘入渗仪对碎石对土壤饱和水力传导度的影响进行了分析。结果表明含碎石土壤饱和水力传导度可以通过对不同负压下土壤稳定入渗速率进行非线性回归获得。含碎石土壤饱和水力传导度与去除碎石后的土壤饱和水力传导度及碎石形状指数密切相关。试验中含碎石土壤的饱和水力传导度随碎石含量的增加而呈指数降低趋势。

黄河源区土壤饱和水力传导度的实验室测定

为了获得黄河源区的土壤饱和水力传导度,采用渗透筒法对黄河源区的10个土柱进行了土壤饱和水力传导度的实验室测定.结果表明:黄河源区土壤饱和水力传导度空间变异强烈,各土柱之间饱和水力传导度差别较大;沙性土较之黏性土更适合在实验室测定土壤饱和水力传导度.黄河源区的土壤饱和水力传导度实验室测定值需要在累积出水量达到一定的量后才更为稳定和准确.

土壤非饱和水力传导度野外试验方法

非饱和水力传导度是多孔介质中水流运动的重要参数之一,在进行较大区域尺度土壤水动力学模型模拟时,选择客观准确而实用的试验方法对其进行测量显得尤为重要。对国内外非饱和水力传导度的试验方法进行了充分的调研,比较了各种主流试验方法的原理和实用范围,并分析了各自的优缺点,突出阐述了适用于野外试验的方法。为进行较大区域尺度土壤水动力学模型模拟奠定了基础。

实验室非饱和土壤水力扩散度自动测定系统应用研究

在实验室内分别利用TS—3型计算机土壤水力扩散度测试系统和传统实验方法对某种土壤的扩散度进行测定,对比两次实验结果,分析了该系统的优缺点,为实验室模拟非饱和土壤水运动参数测定实验提供了一种现代化方法。

田间测定非饱和水力传导度的简便方法

本文提出一种在田间原位测定土壤饱和与非饱和水力传导度的简便方法。用Wooding方程计算稳态自由入渗速率,来推求水力传导度。该方法与实验室单位梯度法所得的饱和与非饱和水力传导度吻合良好。该方法具有快速、简便、土壤孔隙破坏程度小等特点。

非饱和土壤水力参数预测的分形模型

综述了利用分形几何理论 ,可在土壤水力性质 ,包括土壤水分特征曲线及水力传导系数与土壤结构分维之间建立起一定的函数关系式。这些函数关系式大多与 Campbell定律具有相同或相似的幂定律形式 ,一方面揭示了 Campbell定律的物理实质 。

污灌条件下土壤碱度、石膏施用以及污水过滤处理对水力传导度的影响

污水是淡水资源缺乏地区农业灌溉的重要水资源之一。该文通过室内土柱淋洗试验,研究了污水灌溉条件下土壤碱度、脱硫石膏施用以及污水过滤处理对土壤水力传导性能的影响。试验结果显示,土壤饱和水力传导度随淋出液体积的增加而减小。非碱性土壤的稳定水力传导度比碱性土壤(可交换钠百分比约为30)的大74%左右。脱硫石膏的施用降低了碱性土壤的pH值以及土壤溶液的钠吸附比。0.5%的石膏施用量可增大碱性土壤的稳定水力传导度37%左右。污水过滤处理增大了非碱性土壤的初始水力传导度,而降低了碱性土壤的初始水力传导度。在污水灌溉条件下,石膏施用可有效地改善碱性土壤的水力传导能力。

非饱和土壤统计特征对宏观弥散度影响的分析

本文研究了重力为非饱和水分运动主要驱动力时,吸附溶质的宏观弥散度与孔隙介质统计特性和水力特性的关系,研究结果表明,宏观弥散度随溶质运移距离的增加而增加,并逐渐趋于一常数,宏观弥散度是土壤含水量、溶质吸附特性以及非饱和土体统计参数的函数,随平均含水量的增加而减少,随平均吸附因子和σ_f^2、σ_a^2λ_f和λ_a的增加而增大.当溶质运移距离很大时,宏观弥散度为非饱和渗透系数的方差和相关距离的线性函数.

土壤吸湿-湿过程中水力传导度的拟合研究

非饱和含水介质在吸湿和脱湿的不同过程中,水力传导度随介质含水率的变化规律是不同的。本文选取大沽河流域两种代表性砂土,对其吸湿-脱湿两个过程分别进行试验观测,并使用Van Genuchten-Mualem模型对其吸湿-脱湿过程进行水力传导度的拟合。研究结果表明:砂土在吸湿过程的非饱和水力传导度与脱湿过程的非饱和水力传导度大小并不相同,在含水率相同的情况下,吸湿过程的水力传导度要比脱湿过程大,在含水率较低时(小于15%)相差可达1个数量级。

华北地区微咸水应用对土壤水力传导性能的影响

由于淡水资源短缺,中国华北地区微咸地下水灌溉面积逐年增多。该文通过室内土柱淋洗试验,研究了灌溉水盐分浓度和钠吸附比(SAR)对华北地区非碱土(可交换钠百分比ESP0)和碱土(ESP30)饱和水力传导性能的影响。灌溉水盐浓度分别为2.5、10和25mmolc/L,SAR分别为0、10和30(mmolc/L)0.5。去离子(盐浓度0)作为对照处理。试验包括2个土壤碱度、9个灌溉水质组合和1个去离子水处理,共20个试验处理。试验结果显示,非碱土和碱土对微咸水应用的反应机理以及反应程度不同。当黏粒弥散程度较弱时,上部土壤的饱和水力传导度显著大于下层土壤;反之,则各层土壤的水力传导度均较小。在试验水质条件下,非碱土的平均饱和水力传导度的变化范围为0.75～13.25cm/h,而碱土的变化范围为0.06～6.50cm/h。碱土的稳定饱和水力传导度随着灌溉水盐浓度的增加或/和SAR的减小而增大,但在非碱土中稳定饱和水力传导度的变化规律与此基本相反。试验结果对合理应用微咸水灌溉非碱土和碱土具有指导意义。

宏观水力传导度及弥散度的确定方法

根据非饱和水力传导率野外试验的统计数据 ,利用由随机理论推求的宏观水力传导率、宏观水分特征曲线、宏观弥散度的计算公式 ,计算了介质的宏观参数 。

土壤水高矿化度对粉质黏土水力特性的影响

为获取高矿化度土壤水条件下的水力特征参数,并比较不同处理的影响,实验测定淡水、30、100及250g/L土壤水矿化度处理土样脱湿过程的水分特征曲线,并利用RETC软件进行模型参数拟合。结果表明,粉质黏土条件下,van Genuchten-Burdine模型可拟合各不同处理土壤水分特征曲线。各组实测曲线形态显示,在吸力较大阶段,当土壤水吸力增大到一定程度时含水率才发生变化,二者呈多值对应关系。TDS-30处理对应的残余体积含水率θr最大,α、n值最小,非饱和水力传导度K值衰减最快;中等大小孔隙的变化对非饱和水力传导度影响较为显著。研究成果可为深入开展矿化度潜水蒸发数值计算提供支持。

非饱和土壤导水参数的测定与计算

通过室内实验测定非饱和均质粉砂壤土的水分特征曲线和导水参数,采用现有的一些公式和模型计算了实验土样的导水参数值,并对导水参数的计算值和实测值进行了比较,对推导方法进行了分析。

实验室非饱和土壤水分运动参数微机测定系统的应用

在实验室利用TS-3型微机土壤水分传导度测试系统进行非饱和土壤水力传导度的测定,并将其实验结果与传统实验方法所得结果进行对比分析,阐述了该系统的优缺点。为室内测定非饱和土壤水分运动参数提供了一种现代化的方法。

非饱和土壤水分运动参数的确定——以河南驻马店亚粘土为例

土壤水分运动参数的选取和确定是研究包气带中水分贮存和运动的基础。本文以河南驻马店亚粘土为例,进行了非饱和土壤水分运动参数的测定。通过将实测数据与经验模型拟合,将实验结果、计算结果和拟合结果进行了对比分析,发现所用的经验模型与实际数据吻合较好。研究结果表明选用的经验模型是可靠的,从而确定了土壤水分运动最优参数。