土壤水分运动参数研究

求解非饱和土壤水分运动方程进而预报非饱和土壤水分运动,必须首先获得土壤水分运动参数。参数的准确性决定于与这些参数相关的水分运动模型的可靠性。介绍了土壤水分入渗模型,概括了描述土壤水分运动的基本参数：土壤导水率（K）、土壤水分扩散率（D）、土壤比水容重（C）即水分特征曲线等。其中水分特征曲线被认为是土壤最基本的导水参数之一。     

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。     

塑料暗管排降条件下麦田土壤水分变化规律模拟

应用非饱和土壤水分运动原理，对塑料暗管排水条件下分层土壤的水分运动进行了数值模拟，建立了数学模型。结果表明，模型计算的土壤水分分布结果和田间实测的土壤部面水分数据一致，应用该模型可以确定出试验区在一定外界气象条件下不同地下水降落速度时农田的受渍情况。     

室内试验方法确定非饱和土壤水分运动参数

以土壤水动力学为理论基础,以原状砂壤土为例,进行了室内非饱和土壤水分运动参数的测定.通过实测数据与经验模型Van Genuchten的拟和,对试验结果和拟和结果进行了对比分析,发现计算值与实测数据吻合较好.结果表明选用的经验模型是可靠的,确定的非饱和土壤水分运动参数是合理的.     

紫色土水分运动参数的研究

采用室内测定和数学拟合,研究了四川盆地7种紫色土的3个重要水分运动参数。结果表明,比水容量、非饱和水扩散率和非饱和导水率与土壤含水量(0.3～0.5cm~3/cm~3)或土壤吸力(0.25～90KPa)的关系都可用幂函数式y=ax~b模型来表达。不同紫色土水分运动参数与土壤含水量或土壤吸力的关系以及土壤性质对土壤水分运动参数的影响,取决于数学模型a、b两参数。     

农林业地下滴灌土壤水分运动数值模拟研究进展

对地下滴灌土壤水分运动数学模型的建立、数学模型的求解、土壤水力特性参数的测定和土壤水分运动数值模拟软件的开发等进行了详细论述.此外,结合林地土壤条件、植被类型的特点和以往土壤水分运动研究中存在的问题,指出了今后林业地下滴灌土壤水分运动数值模拟研究的发展方向.建议在掌握土壤水分运动规律的基础上,结合树木的生长节律、生理生态特性和耗水规律,建立科学合理的灌溉制度,从而实现林地生产力的大幅度提高和林业水资源的可持续利用.     

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。     

两种土壤水分动态预测数值方法的应用

本文分别采用有限差分法（ＦＤＭ）和Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法（ＦＥＭ）求解非饱和土壤水分运动基本方程,采用ＦＯＲＴＲＡＮ７７语言编制了计算程序,并将计算程序对Ｗａｒｒｉｃｋ等试验状态下的土壤水分动态进行模拟对比,结果显示两程序具有较高精度,总体上ＦＥＭ和ＦＤＭ模拟结果均与试验值具有较好的一致性,但ＦＥＭ结果在湿润峰处较ＦＤＭ结果更接近试验值。表明这两种数值计算方法一般都能满足分析或预测土壤水分运动的要求。     

土壤水分运动数学模型的建立及应用

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，结果表明，试验实测数据与模型计算值吻合较好，说明所建立的模型及选取的参数是可行的，并为新疆地区评价水资源提供了依据。     

田间试验方法确定非饱和土壤水分运动参数

用田间试验确定土壤水分运动参数,由于所测定的土壤吸力较低,得不到完整的土壤水分特征曲线,应用受到了限制.对蒸发量大的干旱地区,在田间一定区域,使其土壤与其周围土体隔离,从而可以测得土壤的较高吸力.以土壤水动力学理论为基础,首次在新疆运用田间试验的方法计算确定了土壤水分运动参数,是一种简便的实用方法.     

灌溉方式对土壤中水分运动影响的模拟研究

在温室生产中,作物需要的水分主要依靠滴灌和喷灌方式供给,为了解在不同灌溉方式下土壤中水分运动的规律,以Navier-Stokes方程为框架、运用CFX流体动力学分析软件对滴灌和喷灌方式下水分运动情况进行了三维稳态模拟,模拟中设单位时间内供水量相同.模拟结果显示:灌溉方式对土壤中水分运动和分布有重要作用.在滴灌下,水分主要集中在作物根系区域,水分利用效率高.土壤水分呈近球状分布,随着灌溉时间的增加,球形边界逐渐模糊并向土壤深层延伸.在喷灌下,土壤水分一层层向下渗透,水分含量呈从上往下逐步递减,在每一层中的水分含量相对均一,在相同灌溉量下水分接触土壤量比滴灌时少.     

浅埋条件下地下水-土壤-植物-大气连续体中水分运移研究综述

地下水-土壤-植物-大气连续体系统中水分运移研究对于水资源的有效利用及生态环境问题有着重要的科学研究意义。在地下水浅埋条件下,地下水、土壤水、植物水、大气水是一个连续的水分过程。通过归纳国内外在地下水浅埋条件下土壤水分运移、土壤盐分运移、以及水盐运移对植物生长发育等生物过程作用的机理等方面的研究成果,综述了近年来国内外在地下水浅埋深条件下GSPAC系统水运移在研究方法、试验和模型方面的进展、各种研究方法的原理、优缺点和今后的研究方向,分析指出定量地研究浅埋深地下水对SPAC系统水分过程、生物过程和能量过程等的作用和影响是一个复合过程,由单个过程研究向过程的综合分析发展难度较大,目前研究相对比较薄弱,是今后需要重点发展的一个方向,在此基础上阐述了GSPAC系统水运移的研究需要深入发展的几个方面。     

新型保墒材料对黄绵土水分运移的作用机制研究

通过人工控水、自然蒸发试验,对高分子吸水剂和渗水膜两种保墒材料的抗旱作用机制进行了研究.结果表明,吸水剂与渗水膜在抑制土壤蒸发方面具有较强的互补性.吸水剂对土壤水分状况和蒸发性能的影响在于其对土壤水分物理性质的改善,并与用量和干旱过程密切相关.混剂土土壤容重略有增大,但最大持水量、总孔隙度并未减小,反而增大,同时,最小持水量、非毛管孔隙度及通气孔隙度均随吸土比增加而增大.混剂土对水分蒸发的抑制作用在含水量较高的干湿交替阶段远大于初始含水量较低的持续干旱阶段,且与用量成正相关.渗水膜覆盖对水分蒸发的抑制作用     

不同降雨强度下滨海盐渍土水盐运动规律模拟实验研究

采用原状土柱 ,对滨海盐渍土的水盐运动进行了室内模拟研究。结果表明 :7,14和 2 8mm的雨量下 ,滨海盐渍土土壤剖面的水分运动规律基本相似 ,水分运动的整个过程可分为两个阶段 ,即入渗控制阶段和蒸发控制阶段。第 1阶段经历的时间很短 ,第 2阶段经历的时间较长 ,其水吸力随时间变化趋势符合对数方程 ,达到极显著水平。剖面上盐分运动规律却具有明显的差异性 :小雨时土体中的盐分再分布十分缓慢 ,甚至基本没有变化 ;中雨和大雨时土体中的盐分明显发生再分布 ,且也可以分成两个阶段 ,即盐分迅速下降阶段和盐分缓慢上升阶段。中雨和大雨第 2阶段盐分随时间的变化趋势也符合对数方程 ,达到极显著水平。就脱盐效果而言 ,小雨很难使土体脱盐 ;中雨能使土体在短时间内部分脱盐 ,但长期而言 ,整个剖面脱盐效果不理想 ;大雨能使整个土壤剖面长期处于脱盐状况 ,因此脱盐效果好     

土壤水运动理论研究综述

土壤水是陆地植物赖以生存的源泉,是农业生产的必要务件.土壤水研究在理论和应用上均有重要意义.从土壤水运动的基本方程、土壤水分入渗、土壤水分运动参数的确定、土壤水分运动数值模拟、SPAC等几方面论述了国内外土壤水分的研究概况,并对未来土壤水的研究进行了展望..     

地膜内由温度梯度引起的土壤水分运动及其应用

土壤覆盖地膜后增加了温度梯度,综述土壤物理学的研究成果,土壤水分是从热区向冷区运动,通过含水均匀的封闭覆膜系统中水分运动的观测和田间测定,以及覆膜防止返盐的效果分析,认为覆膜有抑制深层水分上行的作用。膜内土壤疏松,当含水不太多时,气相比例大,有利于温度梯度引起的水分运动。近地表温度梯度大,水分的下行显著。地膜覆盖作物播种时应考虑到这种水分运动,要求足墒播种,在水分稍差时可适当加深播种深度,或采用深播浅盖的方法。     

土壤水分运动与作物生长过程耦合机理模型初探

根据冬小麦生长发育与土壤水分条件关系的机理研究,建立了田间条件下的土壤水分运动与作物生产耦合机理模型。该模型包括土壤水分运动子模型和作物生长发育子模型,分别模拟了棵间蒸发、根系吸水、生育期、光合、呼吸、同化物分配、根系生长、叶面积增长、产量形成等过程。用1995-10～1996-06的田间试验资料对模型进行验证,结果表明该模型能较好地模拟土壤水分运动与作物生长发育过程的耦合关系。