土壤积水入渗的气阻变化及对入渗参数的影响

在田间采用筒测法和田测法进行积水入渗土壤气阻变化规律及其机理的试验研究，结果表明，积水入渗过程中土壤内空气有一定压力，这一压力对入渗水流产生阻力作用，同时会减小入渗速度。文中列出了气阻减小入渗指数和系数的关系式     

土壤入渗过程中空气压力变化规律的研究

用测压入渗仪对重粉质粘土进行了模型试验，同时根据试验结果，分析研究了垂直—维均匀土壤内气阻压力的变化规律。     

土壤入渗气液两相流的变化过程

根据室内及田间恒定土壤空气压力、正常积水入渗过程中湿润层土壤含水量的变化,观察了禁锢土壤空气压力及入渗水流的变化过程。结果表明,入渗过程中禁锢土壤空气压力变化过程可分为急剧变化、缓慢变化和稳定变化3个阶段,得出稳定入渗阶段的平均截面含水率分别为0.97和0.50L/L。     

黄土高原沟壑区小流域土壤入渗分布规律的研究

通过野外土壤入渗试验，分析了３种入渗公式中参数在该流域不同地貌特征与不同土地利用条件下的变化规律，探讨了不同地貌耕作措施，初始土地壤含水率，积水深度等因素对土壤入渗的影响。     

黄土坡面定雨强入渗产流物理基础模型研究

【目的】建立具有物理基础的坡面降雨入渗产流模型,为降雨有效性和产流特征分析奠定理论基础。【方法】根据土壤水分运动的基本理论,分析降雨条件下土壤入渗的特征,建立入渗产流模型,并在室内进行不同降雨强度和坡度情况下黄土坡面降雨入渗产流试验,通过对试验数据的分析,确定模型参数。【结果】在分析积水入渗条件下Philip入渗公式特点的基础上,建立了基于长历时Philip积水入渗公式的降雨产流模型。该模型显示,地表积水时刻与雨强、吸湿率和土壤饱和导水率相关。【结论】利用室内模拟降雨资料对所建立模型进行了评估,表明其可以反映坡面降雨入渗产流的基本特征,可用于黄土坡面降雨入渗产流过程的分析,为坡面降雨径流过程的描述提供了新途径。     

保水剂对土壤积水入渗特征的影响

 【目的】水分在田间的入渗过程是发展节水型农业的重要依据之一,比较研究保水剂对土壤积水入渗特征及其变化过程的影响,以期为保水剂的研发和大田合理应用提供理论参考。【方法】模拟大田积水入渗过程,分别层施(L)和混施(M)不同浓度(0、0.2%、0.4%和0.6%)的2种保水剂——日本触媒(JP)和德国巴斯夫(BF),比较分析保水剂对土壤水分垂直入渗的3个特征量：累积入渗量、入渗速率和稳定入渗率的影响。【结果】2种保水剂对土壤水分累积入渗量和入渗速率的影响具有稳定性和一致性。同时,层施和混施保水剂都能不同程度地增加土壤入渗;不同的是,层施保水剂对土壤入渗增加的效应是有限的,JP以浓度0.2%,BF以0.4%为界,大于此浓度不仅会抑制土壤入渗,而且抑制效应会随着保水剂浓度的进一步增加而加剧;但是混施条件下,保水剂可使120 min内土壤累积入渗量增加1.1—2.1倍,且土壤入渗的增加与保水剂浓度正相关。【结论】在本试验条件下,保水剂对土壤水分向下运动的影响与保水剂自身的吸水倍率和膨胀性能密切相关。     

盐溶液对土壤入渗特性的影响

[目的]分析盐溶液对土壤入渗特性的影响,为进一步研究供水水质对土壤入渗特性影响及机理提供参考。[方法]以NaCl、CaCl2溶液为主要试验材料,利用室内一维垂直土柱积水入渗试验,研究不同种类、不同浓度的盐溶液对土壤入渗能力的影响。[结果]溶液浓度对水分入渗性能有一定影响,2种溶液入渗率、累积入渗量及湿润锋推进距离的变化表现为50 mg/L>100 mg/L>10 mg/L;溶液浓度相同情况下,不同溶液对水分入渗的影响表现为:NaCl溶液对土壤入渗特性的影响比CaCl2溶液显著,相同时间内,NaCl溶液的累积入渗量和湿润锋推进距离均大于CaCl2溶液;CaCl2溶液相较于NaCl溶液,入渗相同水量所需要的时间长,入渗率较小。入渗率、累积入渗量和湿润锋动态变化符合Philip入渗模型。[结论]该研究仅对室内土柱盐溶液入渗情况进行了分析探讨,涉及浓度较低、范围较小,虽在一定程度上为研究供水水质对土壤入渗特性影响及机理提供了参考,但仍需进行更大空间和更大浓度范围的试验研究和探讨工作。     

农田土壤入渗特性空间不确定性分析

研究土壤入渗变化规律,有助于分析农田土壤水分运动的机理,同时土壤入渗特性影响着地面灌溉过程,是地面灌溉系统设计的重要依据。本研究基于Kostiakov-Lewis、Philip、Horton 3种土壤入渗模型,根据大田测试数据,对土壤入渗过程进行了模拟和分析,探究入渗过程中农田土壤空间变异造成的入渗不确定性,提出了直接法和参数均值法两种随机入渗模拟的方法。以95%置信度下累积入渗量的变化区间大小及其稳定性为指标,比较分析了不同模拟方法与3种模型组合的随机模拟效果,最终确定适合该农田入渗特性的模型和随机模拟方法。结果表明:大田试验中3种模型的相关系数均达到0.98以上,拟合精度无明显差异。就空间不确定性程度(以均方根误差表示)而言,直接法参数均值法。以Kostiakov-Lewis模型与参数均值法组合模拟的不确定性更小,组合模拟效果更好,更适合于农田尺度土壤入渗规律的模拟。     

内蒙古砒砂岩土壤水平入渗特性及适用模型研究

本文以内蒙古准格尔旗典型的砒砂岩土壤为研究对象,研究容重及初始含水率变化对砒砂岩土壤水平入渗特性的影响及适用模型。采用室内模拟土柱法,对3组砒砂岩土壤RS(紫红色)、HS(粉红色)和WS(灰白色)分别进行水平土柱积水入渗试验,研究容重为1.30 g/cm~3、1.35 g/cm~3、1.40 g/cm~3、1.45 g/cm~3、1.50 g/cm~3和初始含水率为7%、11%和15%不同梯度对水平入渗规律的影响。结果表明,砒砂岩土壤水平入渗入渗率、湿润锋运移速率与时间呈幂函数递减关系;入渗率、累计入渗量与初始含水率成反比关系,但湿润锋运移速率随初始含水率增加而增大;砒砂岩土壤容重越大,入渗率、累计入渗量越低,湿润锋运移越慢。初始含水率及容重的大小影响砒砂岩土壤水平入渗能力,Philip模型适用于模拟不同容重及初始含水率影响下的水平入渗过程,建立能够直接反映容重与入渗率关系的Philip改进模型,并通过r检验法验证了改进模型具有较高模拟精度。     

盐溶液对土壤入渗特性的影响(英文)

[目的]分析盐溶液对土壤入渗特性的影响,为进一步研究供水水质对土壤入渗特性影响及机理提供参考。[方法]以NaCl、CaCl2溶液为主要试验材料,利用室内一维垂直土柱积水入渗试验,研究不同种类、不同浓度的盐溶液对土壤入渗能力的影响。[结果]溶液浓度对水分入渗性能有一定影响,2种溶液入渗率、累积入渗量及湿润锋推进距离的变化表现为50mg/L>100mg/L>10mg/L;溶液浓度相同情况下,不同溶液对水分入渗的影响表现为:NaCl溶液对土壤入渗特性的影响比CaCl2溶液显著,相同时间内,NaCl溶液的累积入渗量和湿润锋推进距离均大于CaCl2溶液;CaCl2溶液相较于NaCl溶液,入渗相同水量所需要的时间长,入渗率较小。入渗率、累积入渗量和湿润锋动态变化符合Philip入渗模型。[结论]该研究仅对室内土柱盐溶液入渗情况进行了分析探讨,涉及浓度较低、范围较小,虽在一定程度上为研究供水水质对土壤入渗特性影响及机理提供了参考,但仍需进行更大空间和更大浓度范围的试验研究和探讨工作。     

甘肃西峰南小河沟流域土壤入渗分布规律研究

通过野外积水入渗试验,探讨了不同地貌(塬、坡、沟)和不同土地利用类型(大豆地、麦茬地、玉米地、刺槐地、油松林地等)对土壤入渗特性的影响,并采用3种入渗公式对不同地貌特征与不同土地利用条件下土壤入渗的变化规律进行了拟合。结果表明,塬面和阴坡上用考斯加可夫公式能较好地反映土壤入渗规律。前30 m in的累积入渗量以塬面水平梯田大豆地最小,为32.061 mm;以塬面坡耕麦茬地最大,为230.488 mm。入渗速率以塬面麦茬地最大,为4.245 mm/m in,以塬面水平梯田大豆地最小,为0.239 mm/m in。不同坡向的入渗率均表现为阴坡大于阳坡。     

黑龙江省东部山区主要森林类型土壤水分的入渗速率

采用双环入渗法，研究了黑龙江省东部山区落叶松人工林、樟子松人工林、水曲柳天然林、蒙古栎天然林和白桦天然林在不同的郁闭度、林分密度、枯枝落叶层厚度以及内林内土壤初期含水量等条件下对土壤水分入渗速率的影响，结果表明：林地土壤的水分入渗能力明显大于非林地，林地入渗率平均值是荒地的3－4倍；不同林分类型林地土壤稳渗速率排序依次分别为蒙古栎天然林、白桦天然林、水曲柳天然林、樟子松人工林和落叶松人工林；土壤初始含水量大，达到稳渗的时间短，但稳渗率与初始含水量大无关；各林分土壤的水分入渗速率均随郁闭度和林分密度的增加而增加，其中以水曲柳天然林最为显著；阔叶林土壤入渗率有随枯枝落叶层厚度增加而增大的趋势，但针对人工林无规律性。     

参数平均方式对层状夹砂土壤积水入渗数值模拟的影响

为研究非饱和土壤水分运动方程中参数的平均方式对层状土水分运动数值模拟的影响,采用有限差分方法对Richards方程进行离散,并用MATLAB软件编程模拟层状夹砂土柱的薄层积水入渗过程。对差分网格中半节点参数的8种不同平均方式进行了数值模拟稳定性和精度的比较。结果表明:不同平均方式下湿润峰到达某一深度的时间与该处的土壤含水量增速呈负相关关系;间接算术平均和调和平均下的土壤含水率数值振荡较大;几何平均和三点平均2种方式下入渗率、累积入渗量和湿润锋误差相对较小。综合分析,几何平均和三点平均更适合层状夹砂土情况下薄层积水入渗过程的数值模拟。     

Guelph入渗仪在松华坝水源区土壤入渗性能上的应用

【目的】验证Guelph入渗仪进行室内模拟的可行性以及研究松华坝水源区不同土地利用类型对土壤入渗性能的影响。【方法】利用Guelph入渗仪通过野外测定和室内模拟研究了林地、林改坡地和坡耕地土壤水分入渗过程。【结果】通过野外测定,土壤入渗性能强弱表现为林地林改坡地坡耕地,室内模拟的结果与其一致,且两种方法的结果显著相关;通过对土壤入渗性能与影响土壤入渗因素的相关分析发现,含水率、砂粒、容重、总孔隙度是影响土壤入渗性能的重要因素;利用3种公式对野外测定的土壤入渗速率进行拟合,Kostiakov公式拟合效果最好,通用经验公式次之,Philip公式还存在一定的偏差。【结论】利用Guelph入渗仪进行室内模拟可以很好地反映土壤渗透性能,更易控制实验条件,还可以观测到指标的变化过程,土壤入渗量和湿润锋等指标的测定更能全面地表达土壤入渗性能。     

晋西黄土地区水土保持林地土壤入渗性能的研究

通过对累积入渗量的分析，发现林地土壤入渗性能最佳，荒草地次之，而农耕地最差。方差分析表明，在流域内不同地貌部位之间土壤入渗性能无明显差异，而不同地类之间差异显著，即水土保持林对提高土壤入渗能力有显著作用。多重比较分析说明不同水土保持林地土壤入渗性能也有明显区别；同时发现水土保持林对入渗的空间分布亦有重要影响。     

灌水量和入渗压力对大容量渗灌器入渗特性的影响

【目的】掌握大容量渗灌器在不同入渗条件下的土壤水分运动及入渗规律.【方法】利用室内模拟土柱试验,研究了土壤湿润体的形状以及灌水量和入渗压力对渗灌器入渗特性的影响.【结果】距离对称剖面大于9.2cm的湿润体剖面近似为半椭球体;入渗初期在水头的作用下湿润峰的运移速率较快,之后湿润峰处于稳定增加的趋势,湿润峰的运移距离(y)与时间(t)的关系可以用乘幂关系表达y=mtn,拟合相关性达到显著水平.在水分再分布过程中湿润体垂直入渗距离的增加量逐渐大于水平方向的增加量,湿润比降低,在入渗后期重力式梯度占据主要的作用;土壤入渗率分析表明,0.4、0.7、1.0L的平均入渗速率分别为0.025、0.022、0.017L/s;一次灌水量越大的处理平均入渗速率越小.【结论】针对不同土壤的入渗能力和植物的根系生长范围,可通过调节入渗面的出口直径尺寸和灌水量的多少改变湿润比,具有较好的应用前景.     

降水入渗过程的模型研究

为了研究不同田面条件对降雨入渗过程的影响，给出了土壤运动控制方程的边界条件和初始条件。根据Ｇｒｅｅｎ－Ａｍｐｔ入渗理论首次提出了土壤入渗能力特征的概念，建立了土壤水入渗动力学特征方程，所推导出的降雨或洒条件下土壤表层由第１类转化为第２类边界的时刻ｔｐ的计算公式，使土壤水运动基本方程数值计算的收敛性和稳定性在理论上得到保证。全面深松田面处理和开槽田面处理条件下的季雨试验验证表明，用本模型确定ｔｐ的准     

喀斯特区两种岩性发育土壤入渗特征及其影响因素

为探究土壤理化性质和植物根系结构对喀斯特区白云岩和砂页岩发育土壤入渗特征的影响,本文以环江县典型喀斯特峰丛洼地小流域为研究对象,采用圆盘入渗仪（DJ-WS）进行4个压力水头（0、-3、-6和-9 cm）的土壤入渗实验,同时利用数字扫描仪测定根系结构指标,分析两种岩性不同土地利用发育的土壤入渗性能的差异以及影响土壤入渗的主控因素。结果表明：1）土壤稳定入渗率均随着压力水头的增大而增大,且白云岩大孔隙导水能力均强于砂页岩;2）砂页岩土壤根系结构指标均明显高于白云岩;3）白云岩土壤导水率均与有机质含量、总孔隙度、根系根长密度和根系体积密度呈现显著或极显著正相关;砂页岩土壤导水率均与有机质含量和总孔隙度呈现显著或极显著正相关,与大孔隙导水能力和根系结构指标存在显著正相关,与容重呈现显著负相关;逐步回归表明,白云岩发育土壤入渗受控于根系根长密度和根系体积密度,砂页岩发育土壤入渗受控于根系体积密度。综上,根系根长密度和根系体积密度是影响喀斯特区白云岩和砂页岩发育土壤入渗的主控因素。研究结果以期为深入认识喀斯特区水分入渗以及地下漏失提供新的研究思路与科学理论支撑。     

不同土壤容重对石砾地客土耕作层水分入渗的影响

为石砾地利用客土法整治提供参考,采用一维垂直土柱试验,进行不同土壤容重影响客土耕作层水分入渗及渗漏试验,分析不同客土容重与水分累积入渗量、渗漏量之间的关系。结果表明:累积入渗量与入渗时间、土壤容重呈负相关关系,累积入渗量增量随入渗时间增加而逐渐减小直至趋于稳定;渗漏量与土壤容重呈负相关关系。石砾地整治选用粉壤土时,土壤容重宜在1.3～1.5克/立方厘米。     

塔里木大学绿地土壤水分入渗性能研究

本文采用双环入渗法测定阿拉尔市塔里木大学校园绿地土壤的水分入渗率,并研究土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度对绿地土壤水分入渗的影响。结果表明,土壤入渗率在0~10 min时下降较快;10~70 min时上下波动;到80~90 min时,趋于一个稳定值。由于土壤容重和含水率的影响,使得土壤入渗率较低,最低为0.03 cm/min,呈负相关,与孔隙度呈正相关,最大的入渗率为1.55 cm/min,从而使得土壤的初始入渗率与稳定入渗率差异较大。研究结果为塔里木大学校园绿地的管理提供一定依据。