菊粉对面团中水分迁移行为的影响规律研究

为了研究不同聚合度菊粉对面团中不同流动性水分迁移行为的影响规律,以短链、天然和长链菊粉及中筋面粉为原料,采用差示量热扫描仪(DSC)和核磁共振仪(NMR)分析了不同聚合度菊粉在不同添加量(0、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%)时对面团中可冻结水(弱结合水和自由水)和不可冻结水(紧密结合水)的影响。DSC结果表明:3种不同聚合度菊粉的添加均引起面团中可冻结水含水率的下降和不可冻结水含水率的上升;NMR结果表明:随着菊粉添加量的增加,面团中紧密结合水和自由水含水率增大,弱结合水含水率减小,说明菊粉的添加促进了蛋白质与水分的相互作用,而抑制了淀粉与水分的相互作用。短链和天然菊粉对面团中自由水的影响较明显,而长链菊粉则对紧密结合水的影响较明显,3种菊粉都对弱结合水的影响较明显。分析显示DSC与NMR测得面团中水分状态的结果具有一致性,面团中水分迁移行为与菊粉添加量之间存在显著的线性相关性。     

非饱和重塑黏土在不同击实条件下的土水特征曲线试验研究

采用压力板仪对非饱和重塑黏土在2种不同击实条件下的土水特征曲线进行了研究。即对该重塑土样开展标准击实试验,在击实曲线上取同一干密度对应的不同击实含水率的试样和击实曲线上最优含水率处的试样,并通过增加击实次数,得到另外2种击实干密度的试样,对上述试样进行土水特征曲线测试,并采用常用的土水特征曲线模型Van Genuchten模型、Fredlund 3参数模型、Fredlund 4参数模型对实测试样的土水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好。研究发现,击实干密度越大,空气进入值越高,试样持水能力越强。击实含水率越大,试样可塑性越好,持水能力越强,空气进入值也越大。     

不同初始条件下分散性土动强度特性的试验研究

分散性土颗粒较细,透水性较弱,在低含盐量水或纯净水中细颗粒之间的联结力大部分甚至全部消失,在动荷载作用下容易产生超静孔隙水压力,导致强度减小或丧失。通过动扭剪试验,研究分散性土在不同的含水率（10％～22％）、围压（50-150kPa）和干密度（1．35～1．65g／cm。）条件下的动力特性。结果表明：含水率、围压和干密度影响土颗粒间的接触作用,从而影响试样的动强度。试验发现：其他初始条件相同的情况下,试样的含水率越低,其抗剪强度越大;围压越大,其抗剪强度越大;干密度越大,试样的抗剪强度越大;三者中以含水率对试样的动强度的影响最为显著。动强度参数丸和已的值随试样的干密度的增加而增大;在围压相同的情况下,分散性土的动强度随破坏振次的增加而减小。     

基于微波湿度法的土料含水率快速检测试验研究

含水率是土料的一个重要参数指标。针对传统的烘干法检测速度慢、耗时长的问题,选择Hydro-Probe IV型微波湿度传感器作为主要检测设备,研制了配套使用的土样密实度控制装置,提出了基于微波湿度法的非黏性土料含水率快速检测方法和操作流程。取新疆阿尔塔什水利枢纽工程现场的非黏性土填筑料,分10份校准样品和15份检验样品进行试验,分别采用线性拟合和"二次"拟合对校准样品测试数据进行拟合,得到校准曲线,利用两种校准曲线分别得到各试样的含水率结果,与烘干法测得的真实值最大误差均小于0.7%,同时采用误差分析、相关性分析、显著性分析研究了检测结果的精度和可靠性,结果表明:基于微波湿度法检测非黏性土含水率具有较高可信度。提出了微波湿度法具体操作流程,与烘干法对比,该方法具有简易操作性和检测快速性。研究成果已在阿尔塔什水利枢纽工程施工中得到了较好应用。     

土壤含水率的数值计算模型

用烘干法测量土壤含水率时,采取深层土样非常困难,特别是在旱塬地区或干旱季节。为解决这一实际问题,利用数理统计的方法通过对大量的实测数据统计分析,结果表明;可只采取上层部分土样,测定它们的含水率,再用所测得的一组实测值计算整个要测土层的含水率,这样,可以完全满足生产实际的需要.     

黄河大堤非饱和土边坡渗透分析

利用改进的非饱和土三轴仪,对取自黄河大堤开封段的土样进行了土水特性和渗透性试验,根据试验结果对非饱和土的渗透性进行分析,推导出了适合黄河大堤的渗透函数方程,并应用二维饱和-非饱和有限元渗流分析程序得出洪水时期黄河大堤中的含水量、浸润线的变化、水头分布,为拟定必要的渗流控制和堤坝的补强、加固措施提供理论依据。     

基于电容式湿度传感器的砂土水分含量测定

为了研究电容式土壤湿度传感器在砂性土壤蒸发不同阶段水分含量测定时存在测值偏差问题,采用直接称重求含水率法对比电容式土壤湿度传感器测量水分含量法,分析了初始饱和砂土柱蒸发条件下水分含量变化过程。结果表明;电容式湿度传感器量测法与电子秤量法在不同阶段含水率测值表现出差异性与相关性;传感器的插入影响试样蒸发过程:相较于原状土,前期扰动土蒸发速率偏高,中期偏低,后期基本一致。电容式湿度传感器测值偏差是由于插入电极薄片改变了原状土壤试样蒸发条件,其偏差程度与形成机理可从微观角度阐述,电容式土壤湿度传感器测量砂土蒸发过程中水分含量时具有分段式最佳表征形式。     

土壤含水率的预测模型

用烘干法测量土壤含水率时,采取深层土样非常困难,特别是在旱塬地区或干旱季节。为解决这一实际问题,利用数理统计的方法通过对大量的实测数据进行数理统计分析,结果表明:可只采取上层部分土样,测定它们的含水率,再用所测得的一组实测值计算整个要测土层的含水率,这样,可以完全满足生产实际的需要。     

红外辐射对胡萝卜切片脱水作用机制研究

为揭示不同形态的水在胡萝卜干燥过程中的迁移机制,探明不同形态水在干燥过程中的相互作用和相互转化关系,利用低场核磁共振技术对自由水、不易流动水和结合水3种形态水的分布和迁移规律进行分析.研究表明,在干燥前期主要脱除的是自由水,在干燥后期主要脱除的是结合水;在干燥前期,有少量的自由水向结合水转变,说明在此期间有细胞生命活动...     

温室平地漫灌育苗系统泥炭基质吸水与持水特性

为了简化现有育苗系统结构,提高灌溉水利用率,基于植物生理设计了温室平地漫灌育苗系统;同时,测试计算了苗钵在不同浸水深度、不同浸水时间时泥炭基质的含水率。结果表明,泥炭具有良好的吸水性能,苗钵中泥炭吸水量随水深、浸水时间增加而增加,水深为10～15mm灌溉量适宜,此时浸水时间不宜大于2min;灌溉后含水率小于115％的泥炭水分随时间变化较小;初步确定温室平地漫灌育苗系统合理的灌溉水深为10～15mm,浸水时间为2min。泥炭具有良好的吸水特性与持水特性,是温室平地漫灌育苗系统的理想基质。     

腐殖酸对滨海黏质盐土持水性能的影响

【目的】研究腐殖酸对黄河三角洲黏质盐土持水性能的影响。【方法】通过压力膜法测定各处理不同水吸力下的土壤含水率,采用VG方程对土壤水分特征曲线进行拟合,分析土壤水分特征曲线;通过KSAT饱和导水率仪测定土壤饱和导水率,分析腐殖酸配施量与饱和导水率的关系;通过不同腐殖酸配比下黏质盐土持续蒸发试验,分析腐殖酸配施量与蒸发的关系。【结果】黏质盐土配施腐殖酸后,土壤水分特征曲线发生明显变化。各腐殖酸配施量下黏质盐土水分特征曲线均高于T0处理;土壤水分常数明显提高,其中T2处理和T5处理配量下提高显著;饱和导水率明显提高,且T2处理和T5处理提高显著,与T0处理相比分别提高36.96%和56.92%;结合6h和12h累计蒸发量结果,T2-T4处理蒸发量较小,其中,T4处理蒸发量最小,但腐殖酸添加量对土壤水分蒸发影响不显著。【结论】腐殖酸能有效提高土壤持水能力,且T2处理下黏质盐土持水能力最强。     

磁化微咸水一维水平吸渗特征与水分运动参数分析

为探明磁化微咸水的水分运动规律,通过室内一维水平土柱吸渗试验,研究了不同矿化度(0.14、2、3、4、6 g/L)磁化微咸水的水平吸渗特征及其对土壤水分运动参数的影响。结果表明:不同矿化度的磁化微咸水最终累积入渗量与湿润锋深度均显著降低,湿润体平均含水率比未磁化微咸水增加了2.03%~6.11%,磁化微咸水入渗能够增强土壤持水能力,有利于改善土壤水分分布。相对于未磁化微咸水,磁化微咸水PHILIP入渗模型吸渗率S降低了7.71%~12.11%;磁化与未磁化微咸水的饱和导水率K s、相对饱和导水率ΔK s均与入渗水矿化度呈现较好的二次多项式关系。微咸水经过磁化处理后,BROOKS COREY模型形状系数n相对减小,而进气吸力h d相对增大;土壤非饱和导水率及其增长速率均降低,而相同土壤水吸力能够吸持的土壤含水率增加;土壤水分饱和扩散率D s与起始扩散的土壤含水率均有所增加。研究表明,磁化微咸水入渗过程中的土壤水分运动参数发生了改变,其作用效果与微咸水矿化度密切相关。     

宁夏黄灌区灌淤土水力参数研究

对宁夏黄灌区灌淤土水力参数进行了较为系统的研究.研究结果表明,原状土与扰动土饱和导水率变化范围分别为10～100 cm/d和3～50 cm/d.原状土饱和导水率随土壤剖面变化规律与扰动土一致:随着土壤深度的增加,饱和导水率呈现高低往复变化.原状土和扰动土的饱和导水率受粘粒含量、密度、孔隙度影响较大,受有机质含量影响较小...     

Changes in soil properties under intermittent water application

Summary A simple laboratory method was developed to measure changes in saturated hydraulic conductivity and bulk density as affected by intermittent saturating and draining of soil columns. Significant changes in soil properties were measured after intermittent wetting and draining. Laboratory experiments showed significant changes in bulk density and saturated hydraulic conductivity of soil samples during drainage period following saturation of initially dried samples. The rate of changes in soil properties during the drainage period was a function of soil type and degree of desaturation. The effect of intermittent application of water in reducing the soil hydraulic conductivity and subsequently the infiltration rate was verified in the field by measuring the changes in soil intake rate during intermittent (Surge-flow) irrigation.     

水稻水肥耦合效应研究

研究寒地黑土区水稻水肥耦合效应对产量的影响规律,运用二次饱和D-416最优设计方案,以施氮量、施钾量、施磷量、分蘖末期土壤含水率占土壤饱和含水率的百分比为设计因子,以产量为目标因子,编制四因素二次饱和D-416设计表,结合基于实数编码的遗传算法与BP神经网络强大的函数拟合、寻优功能,以设计表中四因素为输入层,产量为输出层,建立基于RAGA-BP神经网络模型,并对该模型进行预测和优选。结果表明,当产量最高时水肥耦合的最优方案施氮量为1.01g/盆、施钾量为0.63g/盆、施磷量为0.46g/盆、分蘖末期土壤含水率占饱和含水率的75.2%,此时得到的产量为74.78g/盆,与模型预测的最优个体适应度值73.55g/盆误差仅为1.68%,说明该模型能较好的反映出水肥投入量与产量之间的复杂关系,对指导农业生产实践具有一定的意义。     

水稻不同需水关键期适宜灌水下限指标研究

在5 m2有底测坑内研究水稻拔节孕穗期和抽穗开花期70%～90%土壤饱和含水率灌水下限对灌溉制度、渗漏量和产量等的影响。结果表明,不同灌水条件下,灌水次数、灌水模数、灌溉定额发生较大变化,灌水次数在本田期为28～37次,灌溉定额为8 190～9 450 m3/hm2,各处理渗漏量随着灌水量的降低而降低,渗漏量为灌水量的54.22%～64.25%,拔节孕穗期较抽穗开花期需水更敏感,拔节孕穗期应保持湿润状态,抽穗开花期适宜灌水下限为90%。     

控制灌溉条件下水肥耦合对水稻产量及其构成因子的影响

运用最优饱和设计方法进行控制灌溉条件下的水肥耦合研究。结果表明,氮、磷、钾营养元素及灌水量对水稻产量及其构成因子的影响各不相同,四因素影响水稻产量的顺序由大到小依次为:施氮量、灌水量、施钾量、施磷量。水稻最高产量达18 918.55 kg/hm2时,相对应的施氮量206.63 kg/hm2,施钾量50.30 kg/hm2,施磷量35.85 kg/hm2,灌水量为饱和含水率的61.37%~79.78%。     

用水平土柱估算土壤入渗性能和水分布简化模型方法

在对Green-Ampt修正模型研究的基础上,根据水量平衡原理,提出了在水平土柱试验供水量、土壤初始与饱和含水率、土壤含水率线性分布假定的基础上计算土壤入渗性能的简化模型方法。用本研究提出的简化算法计算得到的土壤入渗性能与其他方法得到的结果非常接近。将该简化方法计算得到的土壤含水率分布与实测值进行比较表明,平均误差为4.18%,证明该方法估算的土壤含水率分布与实测值非常接近。结果表明该方法可以较为准确地估算土壤入渗性能在时间上及含水率在空间上的分布,能方便地应用到相关研究与应用中。     

生物炭对黑垆土土壤水分运移特征参数影响

为了了解生物炭施加对宁南山区黑垆土土壤水分运移特征参数影响,以宁南山区典型土壤黑垆土为研究对象,按0%,1%,2%和3%的比例将土壤改良剂生物炭施加到垂直和水平土柱中,探讨不同施加比例下入渗速率、饱和体积含水量、饱和导水率、饱和扩散率等土壤水分运移特征参数的变化.研究结果表明:生物炭施加比例1%,2%和3%的土壤体积含水量较0%增加了2.98%,6.45%和7.94%,生物炭施加减缓了土壤入渗速率,提高了土壤持水性能;Philip模型比Kostiakov模型更加能反映出不同比例生物炭施加下土壤水分入渗过程;生物炭施加比例1%,2%和3%的饱和体积含水量分别较0%增加了5.05%,8.33%和9.85%,饱和导水率分别减少了45.71%,62.86%和74.28%,生物炭施加提高了土壤持水能力;Van Gencuhten中1%,2%,3%的参数a较0%分别减少了31.90%,29.25%,19.23%;n分别减少了0.28%,0.16%,0.66%;生物炭施加比例1%,2%和3%的饱和扩散率分别较0%减少了58.46%,77.96%和89.28%.生物炭施加改良了土壤结构,增加了土壤体积含水量,提高了土壤持水性能.     

强透水层上均质土壤中溶质浓度分布的解析解

从溶质输移扩散方程出发 ,针对强透水层上均质土壤的液体饱和状态 ,在顶层含有大量饱和溶质 (如养分等 )维持着渗透扩散的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出均质土壤中溶质浓度分布的解析解。分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性。此解对土壤改良等类似问题具有实际应用价值 ,也具有重要理论意义