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干缩开裂黄褐土非饱和水平吸渗特征研究 被引量：4
1
作者 张展羽 范世敏 +2 位作者 王策 刘阳 齐伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期214-221,共8页
通过室内水平吸渗试验,结合Matlab数字图像处理与形态学算法,在黄褐土土壤中添加秸秆模拟不同生长期作物根系密度,对干缩开裂黄褐土中的非饱和水平吸渗及湿润锋推移特征进行研究。结果表明:不同秸秆密度处理裂缝稳定形态面积密度和裂缝... 通过室内水平吸渗试验,结合Matlab数字图像处理与形态学算法,在黄褐土土壤中添加秸秆模拟不同生长期作物根系密度,对干缩开裂黄褐土中的非饱和水平吸渗及湿润锋推移特征进行研究。结果表明:不同秸秆密度处理裂缝稳定形态面积密度和裂缝平均宽度差异显著(p<0.05),当秸秆密度由0 cm/cm^3增加到1.5 cm/cm^3时裂缝面积密度和裂缝平均宽度分别减小为1.73%、0.071 cm,随着秸秆密度增大土壤稳定形态裂缝面积密度与裂缝平均宽度显著减小。秸秆添加间接影响入渗过程历时,但土壤最终累积入渗量无显著差异。裂缝的存在导致入渗率发生波动现象,且在入渗前中期尤为明显;未开裂土和开裂土累积入渗量随时间的变化关系均符合Kostiakov经验入渗模型,其经验参数与秸秆密度有关,拟合方程达到显著水平。引入湿润锋均匀系数对水平吸渗不均匀性进行评价,土壤裂缝面积密度及裂缝平均宽度越大入渗初期的水分不均匀性特征越明显,均匀系数随着时间推移逐渐减小;根据湿润锋推进速率随时间的变化特征,开裂黄褐土土壤的水平吸渗过程可以分为3个阶段,即初始裂隙流阶段、稳渗基质流阶段和吸渗末期阶段。 展开更多
关键词 干缩裂缝 秸秆添加 水平吸渗 入渗率 湿润锋
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磁化微咸水一维水平吸渗特征与水分运动参数分析 被引量：6
2
作者 单鱼洋 李晓菊 +3 位作者 王全九 马晨光 张继红 韦开 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期266-274,共9页
为探明磁化微咸水的水分运动规律,通过室内一维水平土柱吸渗试验,研究了不同矿化度(0.14、2、3、4、6 g/L)磁化微咸水的水平吸渗特征及其对土壤水分运动参数的影响。结果表明:不同矿化度的磁化微咸水最终累积入渗量与湿润锋深度均显著降... 为探明磁化微咸水的水分运动规律,通过室内一维水平土柱吸渗试验,研究了不同矿化度(0.14、2、3、4、6 g/L)磁化微咸水的水平吸渗特征及其对土壤水分运动参数的影响。结果表明:不同矿化度的磁化微咸水最终累积入渗量与湿润锋深度均显著降低,湿润体平均含水率比未磁化微咸水增加了2.03%~6.11%,磁化微咸水入渗能够增强土壤持水能力,有利于改善土壤水分分布。相对于未磁化微咸水,磁化微咸水PHILIP入渗模型吸渗率S降低了7.71%~12.11%;磁化与未磁化微咸水的饱和导水率K s、相对饱和导水率ΔK s均与入渗水矿化度呈现较好的二次多项式关系。微咸水经过磁化处理后,BROOKS COREY模型形状系数n相对减小,而进气吸力h d相对增大;土壤非饱和导水率及其增长速率均降低,而相同土壤水吸力能够吸持的土壤含水率增加;土壤水分饱和扩散率D s与起始扩散的土壤含水率均有所增加。研究表明,磁化微咸水入渗过程中的土壤水分运动参数发生了改变,其作用效果与微咸水矿化度密切相关。 展开更多
关键词 磁化微咸水 矿化度 水平吸渗 水分运动参数
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斥水土壤的水力参数及水平吸渗规律 被引量：3
3
作者 刘世宾 李毅 Robert Horton 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第11期1000-1006,共7页
为了对不同斥水程度土壤的水力性质进行分析,对比了van Genuchten和Brooks-Corey模型对于不同斥水程度下的塿土、砂姜黑土、盐碱土和砂土的适用性;进行了一维水平吸渗试验,分别运用Philip模型和Kostiakov公式对入渗规律进行了模拟,并分... 为了对不同斥水程度土壤的水力性质进行分析,对比了van Genuchten和Brooks-Corey模型对于不同斥水程度下的塿土、砂姜黑土、盐碱土和砂土的适用性;进行了一维水平吸渗试验,分别运用Philip模型和Kostiakov公式对入渗规律进行了模拟,并分析了吸渗率和斥水持续时间的关系;采用水平吸渗法推求了土壤非饱和扩散率,并用指数函数拟合了非饱和扩散率和体积含水率的关系.结果表明:van Genuchten和Brooks-Corey模型对亲水和斥水土壤均具有较好的适用性;斥水性土壤的累积入渗量随时间变化曲线在一定时刻发生转折,未转折前Kostiakov公式的模拟结果比Philip模型好;当斥水时间大于40 s时,吸渗率的变化趋于稳定并在0~0.1 cm/min0.5内变化;非饱和扩散率和体积含水率关系的模拟可采用指数关系,且其对亲水性土壤的模拟效果优于斥水性土壤.斥水土壤的水力参数与亲水土壤的有明显差别,且表现出特殊性. 展开更多
关键词 斥水土壤 水分特征曲线 非饱和扩散率 水平吸渗 湿润锋
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基于水平吸渗确定土壤水分扩散率的解析-修正法 被引量：1
4
作者 帅嘉伟 龙平 +3 位作者 胡世丽 王观石 杨耀杰 罗嗣海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期67-75,共9页
准确测试土壤水分扩散率是研究水分在土壤中运移的关键之一。针对水平吸渗法测试土壤水分扩散率易受边界效应影响的问题,该研究构建解析-修正法,以提高测试结果的精度。假设第一类边界条件下,一维水平入渗Richards方程解的形式与其对应... 准确测试土壤水分扩散率是研究水分在土壤中运移的关键之一。针对水平吸渗法测试土壤水分扩散率易受边界效应影响的问题,该研究构建解析-修正法,以提高测试结果的精度。假设第一类边界条件下,一维水平入渗Richards方程解的形式与其对应线性化方程的解析解相似,结合常数变易法,推导了一维水平入渗Richards方程的近似解析解。将有限长土柱中测点含水率随时间的变化数据分为受边界影响和不受边界影响两部分,采用近似解析解修正受边界影响的数据,再采用水平吸渗法确定土壤水分扩散率,以此建立测试土壤水分扩散率的解析-修正法,并通过数值模拟试验和室内试验讨论方法的合理性。结果表明,采用解析-修正法得到的土壤水分扩散率与真实值的决定系数均在0.900以上,室内试验不同测点间测试结果的决定系数均大于0.950。由此可见,该方法可以准确地确定土壤水分扩散率。研究可为土壤水运动的模拟提供可靠参数。 展开更多
关键词 土壤 特性 测试 水平吸渗 水分扩散率
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脱硫石膏对盐碱土一维水平吸渗特征及水分运动参数的影响 被引量：2
5
作者 高小龙 王幼奇 +1 位作者 白一茹 阮晓晗 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期100-106,共7页
为探明添加脱硫石膏对盐碱土水分运动参数的影响,以改善和提高银川北部地区土壤结构和土地生产力,进行了室内一维水平土柱吸渗试验。选取6种脱硫石膏添加比例0,1.5%,3%,4.5%,6%和7.5%,探究不同脱硫石膏添加比例下盐碱土水平吸渗特征及... 为探明添加脱硫石膏对盐碱土水分运动参数的影响,以改善和提高银川北部地区土壤结构和土地生产力,进行了室内一维水平土柱吸渗试验。选取6种脱硫石膏添加比例0,1.5%,3%,4.5%,6%和7.5%,探究不同脱硫石膏添加比例下盐碱土水平吸渗特征及水分运动参数的变化。结果表明:脱硫石膏添加减缓了土壤水分入渗过程,随着脱硫石膏添加比例增加,各处理累积入渗量与湿润锋运移距离均逐渐减小。幂函数与Philip模型能较好地拟合不同脱硫石膏添加比例下盐碱土水分吸渗特征,吸渗率随脱硫石膏配比增加逐渐减小,毛管力对水的吸持作用减弱。随着脱硫石膏配比增加,土壤饱和含水率依次增加,饱和导水率依次减小,土壤持水能力明显提高。在Brooks—Corey模型中,形状系数n逐渐增加,进气吸力h_(d)逐渐减小,土壤通气性增强。在相同含水率情况下,随着脱硫石膏配比增加,土壤水分扩散率减小。添加脱硫石膏增加了土壤持水性能,改变了土壤水分分布状况,对土壤水分运动参数有显著影响。研究结果可为合理利用脱硫石膏改良盐碱地提供参考依据。 展开更多
关键词 脱硫石膏 盐碱土 水平吸渗 Brooks—Corey模型 水分运动参数
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负水头条件下的水平一维土壤吸渗特征 被引量：15
6
作者 辛琛 王全九 樊军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期20-26,共7页
该文分析了不同负水头条件下土壤水分运动特征,并通过室内模拟试验研究了不同负水头条件下水平一维土壤的吸渗特征,根据Brooks-corey模型推求了描述负水头条件下土壤吸渗公式,并分析了各参量间的函数关系。分析了Philip吸渗公式在负水... 该文分析了不同负水头条件下土壤水分运动特征,并通过室内模拟试验研究了不同负水头条件下水平一维土壤的吸渗特征,根据Brooks-corey模型推求了描述负水头条件下土壤吸渗公式,并分析了各参量间的函数关系。分析了Philip吸渗公式在负水头条件下的适用性,并对所建立的公式进行检验。研究结果表明:上述理论关系可以很好描述负水头条件下水平一维土壤吸渗过程。 展开更多
关键词 负水头 土壤水分运动 水平一维土壤吸渗 湿润锋
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不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征与水力学参数 被引量：2
7
作者 阮晓晗 白一茹 +2 位作者 王幼奇 高小龙 钟艳霞 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第5期146-154,共9页
【目的】探究不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征及其水力学参数的变化,为恢复压砂地产能、提升区域生态功能及制定合理灌溉制度提供理论支撑。【方法】以宁夏中卫市不同种植年限(2,5,10,20,30和40 a)压砂地为研究对象,利用一维水平土... 【目的】探究不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征及其水力学参数的变化,为恢复压砂地产能、提升区域生态功能及制定合理灌溉制度提供理论支撑。【方法】以宁夏中卫市不同种植年限(2,5,10,20,30和40 a)压砂地为研究对象,利用一维水平土柱吸渗试验,分析不同种植年限压砂地土壤湿润锋深度运移过程和累积入渗量变化规律,采用Philip和Green-Ampt模型中吸渗率(S)、土壤水分扩散率(D)等参数分析土壤吸渗特征;采用Brooks-Corey模型计算土壤水分进气吸力(h_(d))和水吸力(h)等水力学参数,进一步推求土壤水分特征曲线,并反演土壤饱和扩散率(D_(s))和非饱和扩散率(D)。【结果】相同吸渗时间下,随着种植年限的增加,湿润锋深度、累积入渗量均呈减小趋势。随种植年限的增加,Philip模型中的S和Green-Ampt模型中的D均呈逐渐减小的趋势。Brooks-Corey模型中,与种植2 a压砂地相比,种植5,10,20,30和40 a压砂地土壤水分的h_(d)分别减小了1.22%,42.81%,46.37%,55.94%和64.97%,D_(s)分别减小了27.83%,68.54%,85.40%,90.57%和93.15%。在相同土壤含水率下,随着种植年限的增加,h和D均呈减小趋势。【结论】在水分吸渗过程中,随着种植年限的增加,压砂地土壤水分入渗能力及持水能力均明显减低。 展开更多
关键词 压砂地土壤 种植年限 水力学参数 一维水平土柱吸渗试验 水分特征曲线
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生物炭对黄绵土水分吸渗特征及水力学参数的影响 被引量：6
8
作者 刘旭 白一茹 +1 位作者 马娴 王幼奇 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第3期77-84,共8页
探究不同生物炭添加量对宁南山区黄绵土水分吸渗特征及水力学参数的变化,为提升区域生态功能及促进农业生产提供数据支撑。选取6种生物炭添加量(0、10、20、30、40和50g/kg),通过室内一维水平土柱试验,利用Philip模型拟合土壤吸渗过程... 探究不同生物炭添加量对宁南山区黄绵土水分吸渗特征及水力学参数的变化,为提升区域生态功能及促进农业生产提供数据支撑。选取6种生物炭添加量(0、10、20、30、40和50g/kg),通过室内一维水平土柱试验,利用Philip模型拟合土壤吸渗过程并确定吸渗率(S),并推导出Van Genuchten模型中进气吸力倒数(a)、形状系数(n)及水吸力(h),利用上述水力学参数拟合土壤水分特征曲线、非饱和导水率及比水容量。结果表明:随着生物炭添加量增大,各处理湿润锋运移距离及累积入渗量均逐渐减小。与未添加生物炭处理相比各处理S分别降低了7.83%、14.99%、16.90%、23.36%和39.50%;随生物炭添加量增加,a、n及饱和导水率(K_(s))逐渐减小,饱和含水率(θ_(s))、滞留含水率(θ_(r))逐渐增大。相同土壤含水率下,生物炭添加量增加h增大,非饱和导水率减小且增长速率逐渐降低。相同h下,生物炭添加量越大比水容量越大,水分有效性越高。可以看出添加生物炭显著增强了宁南山区黄绵土持水性能及水分有效性。 展开更多
关键词 生物炭 宁南山区 黄绵土 水平吸渗 土壤水力学参数
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