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毛乌素沙地包气带气态水同位素特征及其运移规律
1
作者 刘秀花 田书林 +3 位作者 马延东 贺屹 石长春 郑策 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期112-120,共9页
为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响... 为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响,降水δD_(L)和δ^(18)OL值均表现出春夏富集、秋冬贫化。各深度土壤气态水δ^(18)O_(a)与液态水δ^(18)OL值呈显著正相关(P<0.01),但在季节上,春夏季为极显著线性正相关(P<0.01),而秋冬季则无显著相关性(P=0.12)。表层水汽通量的增大伴随δ^(18)O_(a)富集,而水汽密度夏季的增大和冬季的减小均表现出表层δ^(18)O_(a)富集,夏季蒸发比冬季冻结更能引起表层土壤δ^(18)O_(a)富集。受包气带温度梯度驱动影响,夏季土壤深部气态水接受浅层水汽补给,冬季浅层接受中深层水汽的补给,而春、秋季剖面分别存在温度聚合和发散零通量面,使得补给关系复杂。该研究明确了土壤δ^(18)O_(a)的变化受水汽迁移模式、大气蒸发能力和土壤冻融的共同控制,表层δ^(18)O_(a)的富集在冬季受蒸发与向上的水汽传输共同影响,而夏季主要受土壤水的昼夜蒸发与凝结循环作用所致,该结果为厘清土壤水汽迁移机制以及进一步阐明包气带水循环过程提供科学依据。 展开更多
关键词 气态水 同位素 水汽迁移 包气带 毛乌素沙地
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基于双环渗水试验对任丘地区包气带垂直渗透系数的研究
2
作者 刘咏康 《陕西水利》 2024年第3期13-15,共3页
包气带的渗透性决定着水分在地表、土壤和地下之间的运输速度,是进行水资源评价的关键参数。为验证双环渗水法的效果,更好地研究包气带的渗透性。考虑不同的地貌单元和岩性的影响因素,开展3组双环法渗水试验进行分析研究。结果显示,双... 包气带的渗透性决定着水分在地表、土壤和地下之间的运输速度,是进行水资源评价的关键参数。为验证双环渗水法的效果,更好地研究包气带的渗透性。考虑不同的地貌单元和岩性的影响因素,开展3组双环法渗水试验进行分析研究。结果显示,双环渗水试验结果与现实贴近,并且其具备操作简单、价格低廉以及精度较高的特点。所得成果可为后续工作区研究水均衡、水库、坑地表水渗入量等基础数据提供参考。 展开更多
关键词 包气带 渗透系数 双环法渗水试验
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黄土塬区包气带水分运移特征研究 被引量：2
3
作者 吴玮江 宋丙辉 +1 位作者 刘迪 安亚鹏 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期12-22,共11页
在我国西北黄土高原的黄土塬、黄土台塬区赋存有较丰富的黄土潜水,大气降水垂直入渗是其主要补给来源,但对水分赋存和运移的空间通道认识尚有不足。文章基于董志塬、渭北黄土台塬的地貌、地层结构等水文地质条件、地下水利用动态和相关... 在我国西北黄土高原的黄土塬、黄土台塬区赋存有较丰富的黄土潜水,大气降水垂直入渗是其主要补给来源,但对水分赋存和运移的空间通道认识尚有不足。文章基于董志塬、渭北黄土台塬的地貌、地层结构等水文地质条件、地下水利用动态和相关试验资料,结合黄土扫描电镜图像处理与统计分析,对黄土塬区黄土潜水和包气带水分运移的孔隙特征、过程进行了探讨并分带。研究认为孔隙是黄土地下水的主要赋存、运移的空间通道,其最小渗透等效孔径约为12μm。由孔隙发育的马兰黄土构成的黄土包气带垂向结构组合有利于大气降水的入渗,包气带孔隙中的水分运移非常微弱缓慢,但较为连续均匀。黄土包气带可划分为气候影响带、储存调节带、缓慢运移带和毛细接收带4个带,除上部气候影响带外,其余三带处于基本稳定的水分运移动平衡状态。研究成果可为全面系统地认识黄土塬区包气带水分运移特征提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 黄土 孔隙 包气带 水分运移 地下水
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砀山县包气带水分运移特征浅析
4
作者 李向前 杨章贤 《西部资源》 2023年第2期34-36,共3页
通过对砀山县第四系地层、浅层含水岩组、包气带特征的野外调查及工作区包气带水分运移机理的研究,在降水及灌溉条件、地下水水位变动条件下、浅层地下水蒸发等三种情况下的包气带水分运移对比分析,得出工作区内包气带水分运移特征规律。
关键词 砀山县 包气带 水分运移特征
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基于参数敏感性分析的轻质非水相液体在非均质包气带中迁移模拟研究 被引量：1
5
作者 徐云翔 左锐 +3 位作者 潘明浩 武子一 王金生 黄晨曦 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期450-457,463,共9页
利用TOUGH2程序构建室内实验尺度多相流数值模型,基于扰动分析法,对模型中的介质孔隙度、绝对渗透率、残余水饱和度(S wr)、残余非水相(NAPL)饱和度(S nr)、进气值参数(α)进行敏感性分析,在此基础上设计中砂夹粗砂层和夹细砂层两种非... 利用TOUGH2程序构建室内实验尺度多相流数值模型,基于扰动分析法,对模型中的介质孔隙度、绝对渗透率、残余水饱和度(S wr)、残余非水相(NAPL)饱和度(S nr)、进气值参数(α)进行敏感性分析,在此基础上设计中砂夹粗砂层和夹细砂层两种非均质条件情景,探究轻质非水相液体(LNAPL)以不同速率泄漏以及地下水位波动时的迁移过程。结果表明:(1)模型参数敏感度呈绝对渗透率>S nr>α>S wr>孔隙度的规律,S nr、α、S wr与LNAPL稳定饱和度呈正线性相关,绝对渗透率与其呈负线性相关。(2)主要由于介质间绝对渗透率的差异,中砂介质中的细砂夹层阻滞、粗砂夹层促进LNAPL迁移,泄漏速率的增大致使细砂夹层阻滞作用更为显著。(3)地下水位波动扩大LNAPL横、纵向污染范围,降低夹层内LNAPL饱和度,水位上升,细砂夹层下界面、粗砂夹层上界面阻滞LNAPL抬升,主要由于介质绝对渗透率的差异,两种非均质情景对地下水位波动的响应特征不同。 展开更多
关键词 LNAPL 非均质介质 包气带 扰动分析法
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华北平原典型土地利用类型下包气带土壤水稳定同位素变化特征
6
作者 姜鹏举 吴华武 +4 位作者 闵雷雷 沈彦俊 田丽慧 张志华 毕会涛 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1626-1636,共11页
基于华北平原典型土地利用类型(梨园、农田)包气带(>18m)土壤水同位素测定结果,分析了华北平原深层土壤水稳定同位素(δD、δ18O)特征,揭示了不同土地利用类型下包气带土壤水补给过程中蒸发和入渗的规律。结果表明,研究区大气降水线... 基于华北平原典型土地利用类型(梨园、农田)包气带(>18m)土壤水同位素测定结果,分析了华北平原深层土壤水稳定同位素(δD、δ18O)特征,揭示了不同土地利用类型下包气带土壤水补给过程中蒸发和入渗的规律。结果表明,研究区大气降水线δD=6.07δ18O–5.76(R2=0.86),土壤水δD、δ18O值均落在大气降水线下方,表明降水入渗补给土壤水过程中经历了强烈的蒸发作用;除梨园Ⅰ,土壤水同位素值变异系数浅层>中层>深层,表明浅层土壤水δD、δ18O波动较大,主要由于其易受到降水和蒸发的影响,随土壤剖面深度的增加,蒸发和降水的影响逐渐变弱;梨园Ⅰ深层土壤水同位素变异系数较大,表明该样点深层土壤水受到地下水波动的影响;梨园浅层土壤水氘盈余(d-excess)较农田大,说明农田浅层土壤水蒸发强度大于梨园;0.25~0.5m深处土壤水均出现δD、δ18O的明显富集,主要受土壤质地分层影响导致土壤水入渗受阻,同位素较为富集的土壤水在此深度层积聚;而梨园2~5 m出现δD、δ18O的贫化现象,主要是梨树根系埋深使得降水以优先流形式补给至此土壤层。梨园和农田包气带土壤水δD、δ18O垂直剖面上差异显著,表明了华北平原不同土地利用方式的包气带土壤水入渗过程有明显差异,梨园包气带土壤水入渗过程主要以优先流补给影响。本研究为深入了解华北平原农田区厚包气带水分运动、氮素迁移转化与地下水水质之间的关系提供了理论依据。 展开更多
关键词 华北平原 土壤水 稳定同位素 土地利用 包气带
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井塘结合入渗补给地下水的包气带水流模拟
7
作者 李凡 江思珉 +4 位作者 邢旭光 严宝文 降亚楠 孟令尧 栗现文 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期59-69,共11页
为探究井塘结合模式在含水层补给管理中的应用潜力,利用HYDRUS软件构建了二维轴对称模型。通过对已有文献中实际场地有井无塘模式复现验证了本文建模过程的准确性,并进一步分析比较了不同塘半径下(5、15、25 m和35 m)井塘结合、有井无... 为探究井塘结合模式在含水层补给管理中的应用潜力,利用HYDRUS软件构建了二维轴对称模型。通过对已有文献中实际场地有井无塘模式复现验证了本文建模过程的准确性,并进一步分析比较了不同塘半径下(5、15、25 m和35 m)井塘结合、有井无塘和有塘无井3种模式的补给效果,以及不同包气带质地(砂土、壤质砂土、砂质壤土和壤土)和井深(33、38、43 m)对井塘结合模式入渗和补给效果的影响。模拟结果表明:(1)复现值与文献值吻合较好,决定系数R 2均在0.98以上;(2)不同塘半径下井塘结合模式的补给效果均优于其他两种模式,但渗透塘半径为5 m时,井塘结合模式730 d的累计补给量分别为有井无塘和有塘无井模式的1.02倍和36倍,而当渗透塘半径增大到35 m时,井塘结合模式730 d的累计补给量则为有井无塘和有塘无井模式的2.6倍和1.54倍;(3)不同包气带质地下井塘结合模式累计入渗量随入渗时间呈线性增大的趋势,而累计补给量则分别在26.3 d、38.9 d、81.9 d和164.4 d时(湿润锋达到稳定状态)才随时间增加呈线性增大的趋势,随包气带渗透系数K s的增加,湿润锋首次到达补给区域的时间分别为0.75、1.38、3.63 d和8.63 d;(4)井深每增加5 m,井塘结合模式730 d的累计入渗量分别增加5.5%和5.9%,累计补给量分别增加9.5%和9.8%,湿润锋首次到达补给区域的时间则分别减少31.8%和25.6%。研究结果可为地下水人工补给调蓄工程的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 含水层补给管理 井塘结合 包气带渗透井 渗透塘 HYDRUS模拟
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典型铀矿区包气带砂质黏土在不同流速下的水动力弥散规律研究
8
作者 王赵明 杨松 +5 位作者 谢添 陈文杰 梁鹏亮 陈超 石云峰 张艾明 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第5期975-984,共10页
铀化学性质活泼,兼具放射性和化学毒性,易发生活化、迁移与富集。铀矿退役后存在的污染物迁移扩散涉及范围广,各核素和其他重金属之间的相互关系复杂,长期影响环境质量和人体健康。水动力弥散是核素在土中迁移的重要形式,弥散度是污染... 铀化学性质活泼,兼具放射性和化学毒性,易发生活化、迁移与富集。铀矿退役后存在的污染物迁移扩散涉及范围广,各核素和其他重金属之间的相互关系复杂,长期影响环境质量和人体健康。水动力弥散是核素在土中迁移的重要形式,弥散度是污染物迁移模拟中最常用的参数。针对我国某典型铀矿区包气带砂质黏土,以3H溶液为示踪剂,进行不同流速下的土柱穿透试验,并运用对流-扩散方程拟合溶质穿透曲线得到弥散度,结果表明,随着流速增大,3H穿透曲线向左移动,且逐渐变陡,且土柱越早到达峰值浓度,峰值浓度也越高;水流速越慢,穿透曲线的后半段3H浓度下降越慢,穿透曲线的“拖尾”现象越严重;1倍、5倍、10倍最大年降雨量条件下,土柱的水动力弥散度DL分别为1.25、3.60、15.00 cm。 展开更多
关键词 铀矿区 包气带 水动力弥散 穿透曲线
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基于下垫面特征的包气带厚度估算及水文模拟
9
作者 姚博伟 张行南 方园皓 《水文》 CSCD 北大核心 2023年第2期1-5,12,共6页
从新安江模型中的包气带厚度的物理意义出发,考虑土地覆盖因素、地形坡度因素、土壤质地结构因素以及气候条件等因素,分别采用了土地覆被相关法、地形指数回归法以及综合要素法对研究区域的包气带厚度进行了估算。据此计算模型参数流域... 从新安江模型中的包气带厚度的物理意义出发,考虑土地覆盖因素、地形坡度因素、土壤质地结构因素以及气候条件等因素,分别采用了土地覆被相关法、地形指数回归法以及综合要素法对研究区域的包气带厚度进行了估算。据此计算模型参数流域自由水蓄水容量,并在金沙江下游横江流域进行模拟对比试验。相比之下,综合要素法能更为准确的计算出特定空间尺度下的包气带厚度,模型模拟效果更好,更适用于此区域的模型参数定量计算及水文模拟。 展开更多
关键词 新安江模型 下垫面特征 包气带厚度 自由水蓄水容量参数
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干旱区露天煤矿外排土场重构包气带上层滞水毛细作用机制
10
作者 马力 薛飞 +6 位作者 毕银丽 彭苏萍 韩勇 姜凯升 刘遵义 许晨 虎岩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期233-240,共8页
旱区露天矿外排土场土壤结构松散,且含大量块石,土壤孔隙大、渗透性强、保水性差,无法对植物根部进行有效的水分补给。为了提高植物对水分的吸收利用效率,提出重构外排土场土壤包气带,利用土壤毛细作用为植物根部进行水分补给。土壤压... 旱区露天矿外排土场土壤结构松散,且含大量块石,土壤孔隙大、渗透性强、保水性差,无法对植物根部进行有效的水分补给。为了提高植物对水分的吸收利用效率,提出重构外排土场土壤包气带,利用土壤毛细作用为植物根部进行水分补给。土壤压实度是影响土壤毛细作用的重要影响因素,为了研究土壤压实度对毛细作用影响规律,以外排土场土壤作为样本,测定最大干密度及最佳含水率,采用竖向毛细管试验,制定3组不同压实度试验方案,分别为90%、93%与96%,采用物理试验对不同压实度下土壤毛细水上升高度及速度进行监测,获得不同压实度下毛细水上升速率及速度变化趋势,依据非饱和土壤动力学,结合毛细试验原理,建立土壤毛细水上升模型,并结合多物理瞬态模拟原理,采用Comsol软件建立同物理模拟相同方案数值模型对物理模拟的毛细水上升高度及速度进行验证。结合3组不同压实度方案,进行了室内植物下部给水种植试验,探究了毛细水作用下利于植物生长的最优土壤压实度。研究结果表明:不同压实度下,土壤毛细水上升速率存在显著差异,压实度与毛细水上升速率成负相关;数值模拟与实测值具有较好的一致性,相同时间内,毛细水上升高度与压实度成反比关系;土壤压实度为93%时,植物长势及存活率均为最优。 展开更多
关键词 包气带 隔水层 土壤压实度 毛细试验 多物理场耦合
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包气带井回灌引起的非饱和-饱和流分析
11
作者 祁翠婷 詹红兵 郝永红 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期118-129,共12页
包气带井回灌是人工补给含水层的重要方法。在回灌过程中,非饱和带水力参数的准确描述对于提高评价精度、增强回灌管理具有重要意义。目前已有的许多包气带井回灌的解析模型是基于Gardner土壤水分特征曲线模型(含二参数)建立的,随着三... 包气带井回灌是人工补给含水层的重要方法。在回灌过程中,非饱和带水力参数的准确描述对于提高评价精度、增强回灌管理具有重要意义。目前已有的许多包气带井回灌的解析模型是基于Gardner土壤水分特征曲线模型(含二参数)建立的,随着三参数模型(MB模型)和四参数模型(MN模型)的提出,一个值得关注的问题是使用更加灵活的土壤水分特征曲线模型是否能提高回灌系统中非饱和-饱和流的模拟精度。本研究采用MN模型(Gardner模型和MB模型为其子集)建立了包气带井回灌模型,使用COMSOL Multiphysics对模型进行求解,所得解用于研究在回灌过程中非饱和带水力参数和地表通量对非饱和-饱和流的影响,并比较在回灌过程中基于不同土壤水分特征曲线模型所得到的水力响应。试验结果分析发现包气带井回灌引起的水力响应以及地表通量对回灌的影响均会受到非饱和带渗透性以及储水能力的影响,相对渗透系数指数ωk影响非饱和带渗透系数的变化,持水指数ωc影响非饱和带的储水能力,将指数参数简化为ωk=ωc=ω会在计算和预测包气带井回灌引起的水力响应时带来一定的误差。压力头阈值差b_(1)=ψa-ψk的绝对值较小时,对水头增量的影响也较小,此时将其简化为b_(1)=ψa-ψk=0所带来的误差也较小。本研究成果可以帮助学者们提高对包气带井回灌过程的认识,对于回灌方案设计、实施和管理具有重要的实际意义。 展开更多
关键词 包气带井 人工回灌 非饱和-饱和流 土壤水分特征曲线模型
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包气带土壤DOM对硝酸盐迁移转化的影响——以张家口宣化区为例
12
作者 王星 虞敏达 +2 位作者 苏婧 郑明霞 任加国 《四川环境》 2023年第2期193-200,共8页
为了了解包气带土壤中溶解性有机质(DOM)的来源和组成结构,探索其对硝酸盐向地下水迁移转化可能作用过程的影响,对张家口市宣化区包气带土壤DOM进行了光谱分析。结果表明,包气带土壤中DOM受陆源和微生物源共同影响,主要组分为类腐殖质,... 为了了解包气带土壤中溶解性有机质(DOM)的来源和组成结构,探索其对硝酸盐向地下水迁移转化可能作用过程的影响,对张家口市宣化区包气带土壤DOM进行了光谱分析。结果表明,包气带土壤中DOM受陆源和微生物源共同影响,主要组分为类腐殖质,占比达77%~85%。随着土壤深度的增加,类腐殖质不断被微生物分解转化为反硝化作用提供了充足的碳源,促进了包气带反硝化作用的发生,导致DOM的芳香性和腐殖化程度整体减小。此外,地下水中硝酸盐氮氧同位素(δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-))组成特征(δ^(18)O:δ^(15)N=0.59)进一步证明了研究区包气带-地下水中硝酸盐的迁移转化主要受反硝化作用的影响。上述研究有助于了解包气带土壤中DOM的动态变化及其在自然环境中的生物地球化学效应,为进一步研究地下水硝酸盐污染提供基础参考。 展开更多
关键词 地下水 硝酸盐污染 氮氧同位素 包气带土壤 溶解性有机质
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包气带反硝化菌多样性和群落结构垂向分布规律与主控环境因子研究:以北京市潮白河冲洪积扇为例
13
作者 晁韶良 郇环 +1 位作者 周向同 刘媚 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1354-1367,共14页
近年来,我国农田氮肥施用量增加,给地下水天然屏障“包气带”带来了威胁,而微生物反硝化作用对包气带中氮素的去除具有重要意义.为探究包气带深度和理化性质对反硝化菌组成和结构的影响,本研究选择北京市地下水水源地潮白河洪积扇区2个... 近年来,我国农田氮肥施用量增加,给地下水天然屏障“包气带”带来了威胁,而微生物反硝化作用对包气带中氮素的去除具有重要意义.为探究包气带深度和理化性质对反硝化菌组成和结构的影响,本研究选择北京市地下水水源地潮白河洪积扇区2个典型包气带剖面(编号为S6和S8)为研究对象,采用高通量测序方法分析潮白河10.0 m内包气带剖面nirS、nirK和nosZ型反硝化菌多样性和群落结构的垂向分布规律,通过Spearman非参数分析方法识别反硝化菌多样性主控因素,通过冗余分析方法、随机森林分析方法和曼特尔检验相关性分析方法,探究影响反硝化菌组成结构主控因素.结果表明:S6剖面反硝化菌的α多样性整体高于S8剖面,同时不同类型反硝化菌的α多样性表现为nirK>nirS>nosZ.S8和S6剖面反硝化菌的α多样性和包气带深度为非线性的关系,S6剖面α多样性变化相比S8剖面更加明显.nirS、nirK和nosZ基因主要来源于变形菌门和放线菌门中参与氮循环的属,且不同剖面的反硝化菌群落结构差异显著(P<0.05).与反硝化菌多样性存在明显正相关性的环境因子包括pH、氨氮和黏粒含量,存在负相关性的环境因子包括亚硝酸盐、硝酸盐含量和反硝化速率.不同深度范围内影响微生物群落结构的环境因子数量不同,在浅层包气带(S8剖面(0.2~1.0 m),S6剖面(0.2~0.8 m))下,与反硝化菌群落结构呈显著相关的因子包括黏粒含量、深度、pH以及有机质、碳酸盐、亚硝酸盐含量等;深层包气带〔S8剖面(1~5.0 m),S6剖面(0.8~10.0 m)〕,与反硝化菌群落结构呈显著相关的环境因子包括钙、镁、硝酸盐、总有机碳含量等.研究显示,不同深度包气带中的反硝化菌对环境的响应存在差异,多种环境要素共同影响了反硝化菌的多样性和群落结构.因此,持续关注包气带中的反硝化功能基因,对于合理应对包气带及地下水环境氮污染、调节生物地球化学氮循环具有指导意义. 展开更多
关键词 包气带 反硝化菌 多样性 群落结构 环境因子
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采煤塌陷裂缝对包气带水分运移规律影响数值模拟研究
14
作者 刘士亮 郑雨生 王傲 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第6期29-36,共8页
采煤塌陷裂缝,影响包气带水分运移规律,诱发矿区生态地质环境问题。当前研究集中于塌陷裂缝对包气带含水率影响,往往忽略塌陷裂缝对包气带水分运移方向及其速度的影响。为此,综合考虑裂缝宽度、裂缝密度和土壤质地类型,基于HYDRUS 2D建... 采煤塌陷裂缝,影响包气带水分运移规律,诱发矿区生态地质环境问题。当前研究集中于塌陷裂缝对包气带含水率影响,往往忽略塌陷裂缝对包气带水分运移方向及其速度的影响。为此,综合考虑裂缝宽度、裂缝密度和土壤质地类型,基于HYDRUS 2D建立采煤塌陷区包气带水分运移数值模型,研究采煤塌陷裂缝对包气带水分运移规律。结果表明:单一裂缝时,含水率差距与裂缝宽度呈正相关关系;土壤水分运移方向向裂缝处偏转,同一土壤深度越靠近裂缝的区域偏转角度越大,最大偏转角度和发生运移方向变化的区域大小随裂缝宽度变大而变大;裂缝边缘与远离裂缝区域的平均水分运移速度差值随裂缝宽度变大而变大;裂缝密度增高时,同一土壤深度含水率会随之降低,裂缝之间区域的最大偏转角度与发生偏转的区域变小;采煤塌陷裂缝影响下壤土的含水率高于风沙土、水分运移速度低于风沙土,但土壤质地类型不影响水分运移方向。 展开更多
关键词 采煤塌陷裂缝 土壤类型 包气带水分 运移方向 运移速度 HYDRUS 2D
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非灌期层状结构包气带含水率特征
15
作者 黄小琴 张一冰 +4 位作者 张勃 徐兆祥 李阳 王成文 朱薇 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第6期222-225,235,共5页
包气带岩性、厚度和结构具有很强的时空变异性,包气带水分运移规律受其特征影响十分复杂。以野外钻孔和剖面调查为依据,总结了宁北灌区包气带岩性、厚度和结构特征;以3种典型层状结构包气带试验土柱为代表,探讨了非灌期层状结构包气带... 包气带岩性、厚度和结构具有很强的时空变异性,包气带水分运移规律受其特征影响十分复杂。以野外钻孔和剖面调查为依据,总结了宁北灌区包气带岩性、厚度和结构特征;以3种典型层状结构包气带试验土柱为代表,探讨了非灌期层状结构包气带含水率特征。结果表明:①宁北灌区包气带岩性主要有粉砂、细砂、粉土、粉质黏土、黏土和砂卵砾石等;岩性结构既有单一岩性,又有上细下粗或者上粗下细的层状结构;②包气带厚度变化和结构特征受灌溉活动控制,包气带厚度整体上具有灌期小于非灌期的特点;③层状结构包气带土壤含水率在岩性界面处产生突变,当水分从细颗粒层进入粗颗粒层时,岩性界面处土壤含水率急剧减小,而由粗颗粒层进入细颗粒层时,岩性界面处土壤含水率急剧增大。 展开更多
关键词 包气带 层状结构 含水率 非灌期
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成都平原石亭江冲洪积扇包气带防污性能研究
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作者 赵红梅 佟洪金 +2 位作者 及时雨 廖瑞雪 蒋厦 《环境影响评价》 2023年第3期98-102,共5页
包气带土壤层能够有效滞留和吸附污染物,是阻隔污染物进入地下水的第一道天然屏障。该文通过模拟典型涉磷企业废水特征,对成都平原石亭江冲洪积扇扇顶、扇中、扇缘的6个土柱样品开展淋溶试验,分析冲洪积扇在不同构造部位的包气带土壤层... 包气带土壤层能够有效滞留和吸附污染物,是阻隔污染物进入地下水的第一道天然屏障。该文通过模拟典型涉磷企业废水特征,对成都平原石亭江冲洪积扇扇顶、扇中、扇缘的6个土柱样品开展淋溶试验,分析冲洪积扇在不同构造部位的包气带土壤层吸附、降解和自净能力,研究包气带的防污性能,为指导区域后期产业布局,制定分区管控措施提供依据。试验结果表明,冲洪积扇不同构造部位包气带防污性能由强到弱依次为扇缘、扇中、扇顶,后期应将污染较重的产业优先往冲洪积扇下游方向规划。包气带土壤层对不同污染物吸附能力由强到弱依次为汞、氟化物、砷、镉、总磷、硫酸盐。 展开更多
关键词 包气带 冲洪积扇 防污性能 产业布局
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氮素在包气带与饱水层迁移转化的实验研究 被引量：28
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作者 杨维 郭毓 +2 位作者 王晓华 王锋 闫广宇 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期69-75,共7页
为研究浑河流域沈阳城区段岩土中氮污染物形态的区域特征,从模拟污染来源、污染途径和污染介质的差异着手,通过2个土柱的动态实验,观察含氨氮污水在经过地下包气带与饱水层时的不同转化过程.依据研究区域水文地球环境化学特征,动态实验... 为研究浑河流域沈阳城区段岩土中氮污染物形态的区域特征,从模拟污染来源、污染途径和污染介质的差异着手,通过2个土柱的动态实验,观察含氨氮污水在经过地下包气带与饱水层时的不同转化过程.依据研究区域水文地球环境化学特征,动态实验过程的监测指标包括氨氮,硝酸盐氮,亚硝酸盐氮,总铁,锰离子,高锰酸盐指数,pH,Eh值和ρ(DO)等.结果表明:在土柱Ⅰ包气带通气性良好的环境中,硝酸盐氮是污染地下水的氮素主要存在形态;在土柱Ⅱ饱水岩层缺氧的还原性环境中,氨氮是污染地下水氮素的主要存在形态;区域水文地球化学场及其岩层的岩性决定了氮的存在形态. 展开更多
关键词 地下水 氨氮 硝酸盐氮 包气带 饱水层
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包气带土壤水分滞留特征研究 被引量：61
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作者 王金生 杨志峰 +1 位作者 陈家军 王志明 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期1-6,共6页
在水资源开发利用与水环境保护方面， 包气带土壤水分滞留曲线非常重要． 本文在Ｖａｎ 经验公式基础上，建立了吸湿与脱湿曲线， 将最小二乘法与非线性单纯形法相结合， 确定了４ 个待求参数的获取方法； 并探索了滞留曲线在数值模拟... 在水资源开发利用与水环境保护方面， 包气带土壤水分滞留曲线非常重要． 本文在Ｖａｎ 经验公式基础上，建立了吸湿与脱湿曲线， 将最小二乘法与非线性单纯形法相结合， 确定了４ 个待求参数的获取方法； 并探索了滞留曲线在数值模拟中的使用． 用现场试验资料检验了求包气带土壤水分特征参数方法的有效性， 同时对４ 种土质的脱湿与吸湿试验进行了模拟计算． 结果表明： 本文采用的求水分滞留曲线的方法快捷、方便， 对试验数据的模拟较好． 展开更多
关键词 包气带 吸湿曲线 土壤 脱湿曲线 水分滞留 滞留
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降水补给地下水过程中包气带变化对入渗的影响 被引量：45
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作者 张光辉 费宇红 +1 位作者 申建梅 杨丽芝 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期611-617,共7页
采用野外试验和室内试验方法,通过对不同降水量的入渗过程中岩土含水率和水势变化规律分析,发现入渗水流在包气带内下渗过程的岩土吸水、过水(即水分通量不变、且不等于零)和脱水的不同阶段,当岩土水势的梯度分别大于、等于和小于1cmH2O... 采用野外试验和室内试验方法,通过对不同降水量的入渗过程中岩土含水率和水势变化规律分析,发现入渗水流在包气带内下渗过程的岩土吸水、过水(即水分通量不变、且不等于零)和脱水的不同阶段,当岩土水势的梯度分别大于、等于和小于1cmH2O/cm(厘米水柱/厘米)时,岩土含水率分别表现为增加、稳定和减少。对包气带不同埋深的岩土含水率和水势变化特征分析表明,随着地下水位不断下降,包气带增厚对降水入渗补给地下水的影响程度和方式都发生改变。当包气带厚度小于潜水蒸发极限深度时,包气带的增厚使得岩土水分亏缺累积量增大,导致入渗速率和地下水获取的总入渗补给量减小;当包气带厚度大于潜水蒸发极限深度时,随着包气带厚度增大,入渗速率趋于稳定,无限时间内地下水获取的总入渗补给量不因包气带增厚而变化,但是有限时间内地下水获取的入渗补给量趋小。这是因为入渗途径的延长导致入渗所需时间增加,以至在有限时间内包气带内过剩的入渗水分尚未充分排出补给地下水。 展开更多
关键词 包气带增厚 潜水蒸发极限深度 入渗速率 水势 入渗补给地下水
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浅层包气带地温与含水量昼夜动态的实验研究 被引量：27
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作者 曾亦键 万力 +1 位作者 王旭升 曹文炳 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期52-57,共6页
西北荒漠化地区，包气带中的水分除来自大气降水外，还来自凝结水。凝结水对维持荒漠地区的植被生态环境起到至关重要的作用，而凝结水的形成机制又反映在包气带地温与含水量的昼夜动态过程中。文中报告了室外沙坑浅层包气带地温与含水... 西北荒漠化地区，包气带中的水分除来自大气降水外，还来自凝结水。凝结水对维持荒漠地区的植被生态环境起到至关重要的作用，而凝结水的形成机制又反映在包气带地温与含水量的昼夜动态过程中。文中报告了室外沙坑浅层包气带地温与含水量观测的实验结果。土壤含水量变化采用原位测试的方法观测，避免了传统称重法产生的干扰和不确定性。实验中对深度0～30cm范围的土壤温度进行了高密度观测。结果表明，温度梯度对水汽的运移起到主控作用，温度梯度方向向下，土壤含水量增加，反之，含水量减少。通过热传导方程对土壤中的传热过程进行分析，得到傅立叶级数表示的温度波方程，用于预测不同深度土壤响应地表条件而产生的温度变化。实验中还对近地表微气象以及土壤负压等因素进行了观测。 展开更多
关键词 干旱区 包气带 凝结水 水汽运移 温度梯度
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