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1.
基于ANN的复垦土壤水分特征曲线的预测研究   总被引:9,自引:5,他引:4       下载免费PDF全文
为能较容易且更准确地获取复垦土壤水分特征曲线,将易测定的土壤特性如土壤质地、容重和饱和含水量作为输入变量,采用基于bagging算法的神经网络法建立了用于预测土壤水分特征曲线的土壤转换函数法(PTFs)模型,并对徐州矿区复垦土壤的水分特征曲线进行了预测,同时与普通BP算法预测精度进行了比较.研究结果表明所建立的PTFs参数模型具有较高的估计精度,bagging算法均方根预测误差比普通BP算法减少了7.5%~27.0%,说明该模型的建立与求解为复垦土壤水分特征曲线的预测研究提供了一条新途径.  相似文献
2.
高矿化度土壤水分特征曲线及拟合模型适宜性   总被引:8,自引:5,他引:3       下载免费PDF全文
为分析高矿化度对土壤水分特征曲线的影响,以淡水及矿化度分别为30、100和250g/L的水样对土体进行饱水处理(简称TDS-F、TDS-30、TDS-100和TDS-250处理),测定脱湿过程的土壤水分特征曲线。结果显示,试验吸力变化过程中,各处理比水容量相近,局部存在差异:TDS-100及TDS-250处理土体对水分的吸持能力明显小于TDS-30及TDS-F处理。分析表明:TDS-30处理使土体中等孔隙体积变小、TDS-100处理使土体较小孔隙体积变小、TDS-250处理使土体较大孔隙体积变小,进而影响土壤水分特征曲线形态。利用RETC软件结合统计分析确定,TDS-F、TDS-30、TDS-100及TDS-250处理土壤水分特征曲线的最优拟合模型分别为:vanGenuchten-Mualem、Dual-porosity-Mualem、Lognormaldistribution-Mualem及Dual-porosity-Mualem模型;各处理最优模型的非饱和导水率模式均为Mualem模型;从机理上解释各拟合模型优劣还较为困难。研究结果为干旱区高矿化度土壤水、盐运移计算提供一定参考。  相似文献
3.
用MatLab确定土壤水分特征曲线参数   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
彭建平  邵爱军 《土壤》2007,39(3):433-438
土壤水分特征曲线是定量研究土壤水运动的重要参数。目前,土壤物理学家普遍采用vanGenuchten模型(简称VG模型)来描述土壤水分特征曲线(h-θ曲线),本文讨论了如何确定模型参数的方法。根据中国科学院栾城试验站大田土壤剖面所采土样实测土壤负压h和土壤含水率θ数据,VG模型中的参数利用MatLab非线性拟合函数来确定,通过用四参数模型计算,计算的θ值与实测的θ值拟合较好,误差相对较小。通过长江河口地区土样检验表明,用MatLab方法确定VG模型参数,计算值与实测值拟合也较好,且计算值与实测值的残差平方和范数<0.001。  相似文献
4.
黄土塬区10m深剖面土壤物理性质研究   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
王锐  刘文兆  李志 《土壤学报》2008,45(3):550-554
土壤水分是影响黄土高原植被生长和生态环境建设的主要因素。已有对黄土高原土壤的持水性能、水分有效性能与移动性能、黄土高原环境的旱化与黄土中水分关系等方面的深入研究[1,2],也有小流域内土壤水分物理性状与地形和利用条件之间关系的具体分析[3,4]。但是这些工作所涉及的土壤剖面深度多为2 m或3 m,深层土壤水分物理参数研究还少有报道。而对于具有深厚土层的黄土塬区,高产农田与多年生林草地在土壤深层产生了不同程度的干燥化[5~7],土壤干燥化的深入探讨需要与剖面土壤物理性质相关联。为此,有必要对植物根系伸展范围以至更深层次的土壤质地、容重、水分特征曲线、饱和导水率、田间持水量以及萎蔫湿度等土壤物理性  相似文献
5.
使用积分法估算原状土van Genuchten模型参数   总被引:6,自引:0,他引:6  
The van Genuchten model is the most widely used soil water retention curve (SWRC) model. Two undisturbed soils (clay and loam) were used to evaluate the accuracy of the integral method to estimate van Genuchten model parameters and to determine SWRCs of undisturbed soils. SWRCs calculated by the integral method were compared with those measured by a high speed centrifuge technique. The accuracy of the calculated results was evaluated graphically, as well as by root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (NRMSE) and Willmott’s index of agreement (l). The results obtained from the integral method were quite similar to those by the centrifuge technique. The RMSEs (4.61 × 10-5 for Eum-Orthic Anthrosol and 2.74 × 10-4 for Los-Orthic Entisol) and NRMSEs (1.56 × 10-4 for Eum-Orthic Anthrosol and 1.45 × 10-3 for Los-Orthic Entisol) were relatively small. The l values were 0.973 and 0.943 for Eum-Orthic Anthrosol and Los-Orthic Entisol, respectively, indicating a good agreement between the integral method values and the centrifuge values. Therefore, the integral method could be used to estimate SWRCs of undisturbed clay and loam soils.  相似文献
6.
适量砒砂岩改良风沙土的吸水和保水特性   总被引:5,自引:3,他引:2       下载免费PDF全文
该文研究了不同砒砂岩改良风沙土模式下的土壤入渗特征、饱和导水率和水分特征曲线,分析了不同模型对砒砂岩改良风沙土水分特征曲线的适用性和不同改良模式的土壤水力学特征,以期为评价砒砂岩改良风沙土水力学特性以及筛选合理改良模式提供科学依据。结果表明:砒砂岩可以有效降低风沙土的入渗率和饱和导水率,增加风沙土的饱和含水量和滞留含水量,增强风沙土的持水能力。VGM (m, n) 模型可以拟合砒砂岩改良风沙土土壤水分特征曲线。同一改良模式下,土壤的入渗率、饱和导水率和饱和含水量随容重增大呈减小趋势;容积含水量在低吸力段随容重增大逐渐减小,在中高吸力段逐渐增大。砒砂岩和风沙土以25∶75比例混合的复配模式,可以有效改良风沙土的吸水和保水特性,可在实践中推广。  相似文献
7.
土壤水分特征曲线模型比较分析   总被引:4,自引:4,他引:13  
在分析土壤水分特征曲线经验模型中特征参数的基础上,选取5种不同质地土壤,利用张力计测定了土壤水分特征曲线,根据实验资料确定了土壤水分特征曲线经验模型中参数,采用回归分析方法建立了参数与土壤物理特性间的函数关系,为采用土壤颗粒组成等土壤物理特性确定土壤水分特征曲线提供了指导。  相似文献
8.
土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力(基质势)之间的关系曲线,它反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系,因此它是表示土壤基本水力特性的重要指标,对研究土壤水滞留与运移有十分重要的作用.几十年来,人们投入大量的精力发展确定水分特征曲线的方法,这些方法归纳起来分为两大类:一类是直接测定法,如张力计法、离心机法、压力膜法等;另一类是间接推求法.这些方法中多数缺乏精度、耗时、需昂贵的专用设备、需特殊操作技能,或者仅能提供很有限范围内的导水特性资料.同时人们也发展了多种经验公式,其中vanGenuchten模型和Brooks-Corey模型得到了广泛的应用.van Genuchten模型适用的土壤质地范围比较宽,同时可以使饱和土壤吸力为零,符合吸湿过程中土壤吸力变化特点,而Brooks-Corey模型形式简单,便于推求描述土壤水分运动模型和确定土壤水分运动参数.  相似文献
9.
基于改进萤火虫算法的土壤水分特征曲线参数优化   总被引:4,自引:3,他引:1       下载免费PDF全文
针对因参数精度不足,影响相关土壤水分运动建模、仿真结果等问题,引入萤火虫算法,并将固定随机步长改进为随萤火虫间距离变化的可变步长,旨在解决土壤水分特征曲线Van Genuchten模型参数优化的非线性拟合问题。结果表明:对不同深度的黑土和黏土的脱湿过程进行模拟,得到优化后的相关参数及体积含水率计算值。通过与粒子群算法、遗传算法对比,表明萤火虫算法模拟结果精度高,曲线吻合性好,最大相对误差仅在2%左右,是一种高精度的优化算法,且改进之后收敛效率提高。利用萤火虫算法解决这类非线性优化问题是可行的,尤其在对精度、准确性要求较高及需为后续研究确定其他土壤水分运动参数提供准确依据的情况下,适用性更强。  相似文献
10.
土壤水分特征曲线(SWCC)是模拟土壤水分运动和溶质运移的一个重要参数,利用十壤的基本物理性质来间接推求SWCC的方法已经成为当今土壤物理学领域的研究热点.为了比较两种SWCC间接推求方法——Arya-Paris物理经验方法(简称AP方法)和Tyler-Wheatcraft分形几何方法(简称TW方法)对黄土的适应性,该文分析了黄土高原296组土壤颗粒分布、容重和水分特征曲线等资料,利用简化的Fredlund(Fred3P)模型模拟得到连续的十壤颗粒分布曲线,然后应用AP和TW方法预测出相应吸力下的土壤含水量.研究结果表明,对于黄十性土壤,AP和TW两种方法的预测结果均达到了一定的精度,相比较而言AP方法的预测效果明显优于TW方法,且受质地影响小.  相似文献
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