一维非饱和土壤水分运动模型的数值模拟

分析有限体积法在一维非饱和土壤水分运动模型的数值算法上的适用性及优劣,通过算例对有限体积法进行验证。结果表明,有限体积法同样适用于一维非饱和土壤水分运动,与大多数学者都采用的有限差分法计算结果比较发现两种算法的数值模拟结果相近。但是改变网格疏密后,对有限体积法的计算结果影响不大且与实测值相近,而对有限差分法的计算结果有影响,从而说明在网格稀疏的情况下,有限体积法更好。     

非饱和土壤水分一维运动的数值模拟

以土壤水动力学原理为基础,利用有限差分法,建立了垂直方向上非饱和土壤水分一维运动的数值模型,用以模拟均质土壤在不同初始与边界条件下的水分运动。程序使用面向对象编程的VisualBasic高级程序设计语言编写,并通过验证。该模型可以模拟降水和灌溉入渗以及蒸发条件下的土壤水分在垂直剖面上的分布情况。     

层状土壤中一维非饱和土壤水分运动的随机模拟

在田块尺度条件下的层状土壤中，土壤水力特性及土壤水分变量在空间上的分布可以看作是一维随机空间函数的实现。利用AR（1），MVAR（1）和NNM等3种随机生成模型分别生成饱和水力传导度、孔隙大小分布参数和容水度的随机样本，在此基础上利用随机模拟法对一维非饱和土壤水分运动进行了随机模拟。结果表明：不同的土壤参数的空间变异对非饱和土壤水分运动的影响是不同的，土壤参数的方差越大，对非饱和土壤水分运动的影响越大；土壤参数的空间变异尺度越大，对非饱和土壤水分运动的影响越大；随机模拟计算所得的水分变量的一阶矩与大尺度模型计算结果甚相一致。     

非饱和土壤溶质运移数值模拟的初步研究

应用有限差分法对非饱和土壤中一维溶质运移模型数值求解，模拟了土壤水分运动和溶质运移的动态过程。以实测数据验证了模拟结果的合理性与有效性。为保护数值模拟正确进行，给出确定散步长ｄｘ和ｄｔ的三个准则。     

温度梯度对非饱和土壤水分运动的影响

在土壤不同含水量条件下，研究了温度梯度对非饱和土壤水运动的影响，结果表明：在同一含水量条件下，增温可提高土壤水势，呈现黄泥巴＞Ｌｏｕ土＞黑垆土的顺序：在同一含水量条件下，３种土壤在低温区及高温区均随温度梯度增加，土壤水分通量和导水率增大，但土壤导水率随温度梯度变化幅度小于土壤水分通量；温度梯度和含水量相同时，高温区土壤水分通量和导水率大于低温区；土壤水分通量及导水率呈现黑垆土＞Ｌｏｕ土＞黄泥巴的顺     

预报校正法在非饱和土壤水分运动数值模拟中的应用

以土壤水动力学原理为基础,研究了垂直入渗条件下土壤水分运动规律。采用非迭代的预报校正法的差分法,对非饱和土壤水分运动过程进行了模拟。结果表明,试验实测数据与模拟计算值吻合较好。该方法可以用于实际土壤水分运动的预测和模拟。     

非饱和土壤水一维流动的数值模拟

本文建立了一个非饱和土壤水一维流动的数值计算模型，用以模拟均质土壤、地下水位埋深较深，且在不同的初始条件与边界条件下的水分运动。此模型通过有限差分法模拟了降雨或灌溉水人渗、降雨或灌溉水以后土壤水分在剖面上的重新分配情况。程序用ＴＲＵＢＡＳＩＣ语言编写，在ＷＹＳＥ—３８６计算机上实现，并经Ｗａｒｒｉｃｋ试验验证。     

温度对非饱和土壤水分运动的影响

研究了不同温度下,土壤水势（ψ）和土壤含水量和土壤水分运动的影响。结果表明,在相同温度下,提高ψ（或增加土壤含水量）可提高非饱和土壤导水率（K）,并有黄绵土＞Luo土的趋势,根据K的对数值与ψ拟合出线性方程,在生产实践中测定ψ值,用此方程可计算出K值,随着土壤含水量增加,K也提高,且呈正相关,在同一土壤含水量条件下,增加温度可提高K,增加幅度Luo土＞黄绵土。由K对数值与温度（t)回归出线性方程可看出,Luo土和黄绵土的水势温度效应(dψ/dt)与K温度效应（dlnK/kt)随ψ增加而降低。     

非饱和土壤溶质运移数值模拟的初步研究

应用有限差分法对非饱和土壤中一维溶质运移模型数值求解，模拟了土壤水分运动和溶质运移的动态过程。以实测数据验证了模拟结果的合理性与有效性。为保证数值模拟正确进行，给出确定离散步长ｄｘ和ｄｔ的三个准则。     

秸秆覆盖对滨海盐碱地水盐运移的影响

为探究秸秆覆盖对滨海盐碱地土壤含盐量、水分、pH的动态变化规律,进行秸秆覆盖试验(FG),并以不覆盖秸秆作为对照组(CK)。结果表明,FG在0~20cm,20~40cm土层土壤盐度分别下降了16.09%和7.26%,土壤含水量分别增加了69.21%和59.08%。由此可得,秸秆覆盖能有效改良滨海盐碱地土壤,减少了土壤水分蒸发损失,提高了水分利用效率,在一定程度上抑制了土壤中可溶性盐分的表聚作用,从而达到改良滨海盐碱地的目的。     

蓄水单坑均质土壤水分运动的数值模拟

本文从土壤水动力学的基本理论出发 ,建立了蓄水坑灌条件下的二维剖面土壤水分运动数学模型 ,并采用ADI法结合Gauess-Seidel迭代法进行了数值模拟。验证实验表明 ,模拟结果与实测值有着较好的一致性     

非饱和土壤冻融过程中水、热耦合运移数值模拟研究

根据冻结条件下非饱和土壤水分运动和热量迁移的基本方程,推求冻土水热耦合迁移的数学模型。采用Grank-Nicolson格式的有限差分法,计算结果表明土壤水分、温度的计算值与实验值吻合较好。     

非饱和土壤水与溶质迁移参数间的关系分析

土壤溶质迁移的研究已成为土壤学、生态学、水资源学以及资源与环境科学等相关学科的基础和前沿研究领域。人们试图通过发展简单数学模型来描述土壤溶质迁移过程,以及影响溶质迁移特征因素间内在关系。通过对非饱和土壤水分与溶质迁移参数间的关系分析,探寻简单方法确定相关迁移参数。分析结果表明,参数估算是可行的,可以用该参数进行模型预测。     

糯扎渡水电站滑坡体非饱和土的土水特征曲线研究

[目的]研究糯扎渡水电站滑坡体非饱和土的基质吸力,为运用非饱和土力学理论研究滑坡判据提供参考。[方法]运用快拔式张力计选取在岩性上具有代表性的5处滑坡(典型强风化砂岩、页岩,典型全强风化花岗片麻岩,典型全风化粉砂岩,典型全风化花岗岩,典型全风化花岗岩)进行现场观测试验,对比不同岩性岩石在天然状态和模拟饱和状态下的基质吸力变化曲线。[结果]不同岩性对于基质吸力的降低呈现不同的变化曲线,基质吸力的降低以全强风化花岗片麻岩最明显,全风化花岗岩次之,全强风化粉砂岩变化相对最小。[结论]滑坡体含水率对其强度的影响显著。     

数值模拟方法在土壤水分运动中的应用

假定土壤中的水是不可压缩的纯水,土壤中各点温度相同,以一维腾发条件下土壤水分运动为研究对象,进行土壤水分运动数值模拟研究。     

渗灌土壤水分运动数值模拟软件设计方法研究

数值模拟是认识渗灌条件下土壤水分运动规律的重要方法之一,其可为渗灌工程的实施提供理论指导。为降低渗灌条件下土壤水分运动数值模拟研究的成本,在渗灌条件下土壤水分运动数值模拟软件的设计方法上进行了探讨,分析了软件实现的功能,提出了一种渗灌条件下土壤水分运动数值模拟软件的开发模型,并采用面向对象的方法和迭代-增量式的开发过程实现了该软件。本软件能够应用于渗灌条件下土壤水分运动数值模拟,能够模拟土壤初始条件、灌水压力、渗灌管特性和计算区域边界条件对土壤水分运动的影响,能模拟渗灌条件下土壤水分的再分布过程。软件运行可靠、操作方便,具有一定的通用性。     

微孔渗灌土壤水分运动的数值模拟及其应用

建立了含有第3类动边界条件的二维渗灌土壤水分运动数学模型,模型得到了试验的验证,具有较高的精度。模型计算结果表明:供水压力、管壁透水系数和初始土壤水势对土壤水分运动的影响具有显著差异。随着供水压力和管壁导水系数的增大,湿润区范围、湿润区内土壤平均含水率和累积渗水量均相应增加。初始土壤水势越高,湿润区范围、湿润区内土壤平均含水率越大,但累积渗水量却越小。最后结合保护地试验,确定了保护地番茄渗灌栽培的最佳渗灌管设计埋深。