不同地表条件下季节性冻融土壤入渗能力的预报模型研究

基于田闻入渗试验,以数理统计理论为基础,对5种不同地表条件下季节性冻融土壤入渗能力预报模型进行了探索研究.研究表明,不同地表条件下,不同影响因子对不同地表条件地块土壤入渗能力的影响显著性有所差异,0～10 cm土层土壤含水率对入渗能力的影响是最显著的;其次为5 cm土层深度处土壤温度,裸地土壤温度对入渗能力的影响不显著;冬小麦地和人工草地土壤入渗能力受气温的影响较显著,休闲裸地和玉米秸秆覆盖地次之,地膜覆盖地土壤入渗能力受气温的影响不显著.建立的0～10 cm土层土壤含水率、5 cm土层深度处土壤温度和气温三因子线性模型具有一定可行性,避免了考虑因素单一的缺点.     

土壤环式入渗仪测量效果分析

土壤入渗率的测量受到广泛关注与研究。环式入渗仪是目前广泛应用的土壤入渗性能测量仪器之一。模拟降雨法和双环法是目前测量土壤入渗的常用方法,圆盘入渗仪多用于测量土壤的饱和导水率。大量测量结果表明,环式入渗仪测量得到的最可靠结果是土壤稳定入渗率,但结果远高于人工降雨测量结果,说明环式入渗测量方法并不准确。环式入渗仪入土过程中,环与土壤间的缝隙为土壤水入渗,提供优先路径是造成测量结果远高于土壤本身入渗性能的重要原因。环式入渗仪测量过程中采用的时间步长偏大是产生入渗率偏大的另一原因。采用数值计算方法分析了计算入渗赋值方式和时间步长对测量得到的土壤入渗性能曲线的影响,具体估算了不同时间步长和赋值方式下,在入渗初期可能引起的入渗测量误差。     

农牧交错带地表覆盖物对土壤入渗的影响

为了解我国北方农牧交错区不同地表覆盖物对土壤入渗的影响,以宁夏回族自治区盐池县为例,采用样线调查法进行地被状况调查,并在所设样线各样方内对应进行入渗试验。通过对外业数据的处理、分析,对各种地被状况影响入渗的情况进行了探讨。结果表明,植物的生长对水分入渗具有促进作用。植被盖度与入渗深度之间呈指数相关关系,相关系数达0.893。枯落物的覆盖对水分的入渗具有明显的阻碍作用,两者呈对数相关关系,相关系数高达0.921。生物结皮对入渗具有明显的阻碍作用,结皮盖度与入渗深度之间呈线性负相关,相关系数为-0.765,说明结皮的存在使土壤水分呈现浅层化趋势。     

四川省洪雅县3种林分的土壤持水与入渗特性

根据2003年7月到2006年12月的实测数据,对四川洪雅县退耕还林还草工程中的3种林分(光皮桦林、苦竹林和撑绿杂交竹林,农耕地作为对照)进行研究。结果表明,3种典型林分森林土壤的非毛管持水量均大于农地;除撑绿杂交竹竹林外,各林分土壤的有效蓄水容量为农地的1.1~2.1倍;3种林分森林土壤持水量、初渗率和稳渗率的顺序为:苦竹林>光皮桦林>农地对照>撑绿杂交竹林;从土壤持水性能和入渗性能看,苦竹的水文功能好于其他林分土壤,而光皮桦林次之,撑绿杂交竹林差。     

不同硝酸钾溶液浓度对垂直一维入渗特性影响研究

通过室内不同浓度溶液的垂直一维入渗试验,分析了不同浓度碳酸钾溶液影响下的湿润锋和累积入渗量的变化规律以及土壤含水量和硝态氮浓度的分布规律,由不同浓度溶液累积入渗量,依据GREEN-AMPT入渗模型,反推出湿润锋面平均吸力和饱和导水率,结果表明增大溶液浓度提高了垂直一维入渗的饱和导水率,但减小了湿润锋面的平均吸力,溶液浓度通过影响湿润体的饱和导水率和湿润锋面的平均吸力来影响入渗量,二者的综合作用是增大了入渗量。     

浅议机械深松

机械深松技术是采用深松机对土壤进行深松作业，减少动土，疏松土壤，打破犁底层，加深耕层，增强土壤入渗速度，从而提高土壤的蓄水、保墒、抗旱能力，提高地温的一项保护性耕作技术。     

畦田Philip入渗参数和田面综合糙率同步推求

以水量平衡原理为基础,通过对畦灌地表水面线的概化,并将Philip入渗公式等同为α=0.5的Kostiakov修正模型,由此建立了利用畦灌水流推进过程同步推求Philip土壤入渗参数和田面综合糙率的模型.结合文献资料和大田试验对所建模型进行验证,并采用Matlab软件求解,得出不同地表储水形状系数σh下的入渗参数和糙率,并分别对入渗参数和田面综合糙率的可靠性进行了验证,结果表明所建模型同步推求土壤入渗参数和田面综合糙率是可靠的,并且计算方便,精度较高.     

一维土壤入渗特性数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论基础,利用Richards模型模拟不同实验处理下的一维垂直入渗过程,采用SWMS-1D软件对模型求解,用试验资料对模拟的累积入渗量与湿润锋运移距离结果进行了对比验证,二者基本吻合。对模拟结果分析得出,土壤质地和容重对一维垂直入渗累积入渗量、入渗速率和湿润锋运移距离影响较大,土壤初始含水率和入渗水头对其影响较小;并分别建立了不同土壤质地下的累积入渗量、入渗速率和湿润锋运移距离与入渗历时单参数幂函数计算式。     

区域尺度土壤入渗特征参数的变异性研究

以杨凌地区为例,进行野外双环入渗试验研究,运用2种常用模型(Kostiakov模型和Philip模型)对土壤入渗参数进行模拟。在分析土壤特征参数,寻求适合区域尺度的最优入渗模型同时,对土壤的状态变量进行标定并研究标定系数的空间变异性,研究结果表明:Philip模型可作为区域最优入渗模型,土壤入渗特征参数存在明显的空间变异性,标定系数aA比as对模型参数的标定效果好,且在较大范围内存在一定的趋势性,有较好的预测效果。因此,可根据标定系数随机模拟得到某一具体时刻的土壤入渗量的空间分布,为定量分析土壤水分运动、研究土壤水分入渗的空间分布提供理论基础。     

砂土中粘土夹层对入渗过程影响的试验分析

对水在高渗透性砂内入渗过程中,其内部的低渗透性粘土夹层对入渗过程的影响进行了室内垂直一维入渗试验。通过分析定性得出粘土夹层对入渗过程的影响体现为减渗作用,表现为粘土夹层将均质粗砂中的非线性入渗过程变为夹层内的线性入渗过程,使夹层范围的入渗为一个具有较小入渗率和较小湿润锋推进速度的稳渗阶段。