旱坡地节水农业新技术——地下地膜截水墙

在南方低山丘陵区，旱坡地部分土壤水以壤中流形式侧向运移，而季节性干旱发生时，往往消失。地下地膜截水墙技术即是将地膜等高垂直过去时设至下伏不透水岩层，阻断壤中流而形成土壤微型水库。在三峡库区的应用试验表明，地下地膜截水墙可有效地提高旱坡地土壤水含量，减缓季节性干旱的发生和减轻干旱造成的损失，增产效益显著（9.38%-22.40%）。     

山西三交区块包气带土壤阻隔能力研究

[目的]研究山西省三交地区包气带土壤对地下水的阻隔能力。[方法]采用土柱淋滤,对排采水净化过程进行模拟。[结果]由降水引起土壤初始含水量对溶解性总固体的吸附过程产生影响,针对研究区排采水的日排放量,包气带吸附量未耗尽;土层厚度与F-的吸附容量及达到平衡所需的时间呈正相关,并由等温吸附曲线得出研究区包气带对F-的最大吸附量为2.85～2.91mg/kg;土壤对NH4的吸附受土层厚度和包气带土壤中本底值影响,还与包气带土壤中本底值有关。[结论]该研究为防渗措施不到位的储水池的改善提供一定的数据资料。     

包气带土壤水分运移研究方法综述

包气带土壤水分运移是水循环的重要过程,是大气降水、灌溉水、土壤水及地下水相互转换的必经通道。因此,选择合适的研究方法定量分析包气带水分运移过程具有重要的意义。本文对零通量面法、数值模拟法、水均衡法等5种方法的原理及影响因素进行剖析,明确多种土壤水研究方法的优缺点,结果可为包气带水分运移过程的研究提供参考。     

土壤水-盐运移规律数值模拟研究综述

土壤水是联系地表水与地下水的纽带，在水资源的形成、转化及消耗过程中有着重要作用，与农业、水文、环境等领域都有密切联系，所以对土壤水-盐运移机制的深入认识，有助于推求模拟土壤水-盐运移过程中简单而适用的数学模型，对盐碱地的开发利用有一定的指导意义．讨论了土壤水分运动基本方程、土壤盐分运移基本方程以及可用于模拟土壤水-盐运移规律的数值方法——有限差分法、有限元法、特征线法和有限体积法，并比较了有限差分法和有限元法。     

平潭岛芦洋埔土壤水与浅层地下水的关系研究

研究了平潭岛芦洋埔海积平原土壤水与浅层地下水的关系。结果表明:降雨后各土层呈现出不同的水势变化,0～40 cm土层为快速变化带,40～60 cm土层为缓变化带,60 cm以下土层为稳定变化带;研究区土壤水分运动特征能够在短时间内随降雨情况的变化而发生转变,零通量面仅在发散和聚合型土壤水分运动特征下存在,且只在缓变化带中移动并最终消失;土壤含水率与降雨量呈正相关;采用水分通量法和水分平衡法分别计算了研究区由降雨所带来的土壤水补给地下水的量,两者的相对误差为9.50%～19.00%。     

平潭岛芦洋埔土壤水与浅层地下水的关系研究

研究了平潭岛芦洋埔海积平原土壤水与浅层地下水的关系。结果表明:降雨后各土层呈现出不同的水势变化,0～40 cm土层为快速变化带,40～60 cm土层为缓变化带,60 cm以下土层为稳定变化带;研究区土壤水分运动特征能够在短时间内随降雨情况的变化而发生转变,零通量面仅在发散和聚合型土壤水分运动特征下存在,且只在缓变化带中移动并最终消失;土壤含水率与降雨量呈正相关;采用水分通量法和水分平衡法分别计算了研究区由降雨所带来的土壤水补给地下水的量,两者的相对误差为9.50%～19.00%。     

阿瓦提丰收灌区零通量面的形成变化规律研究

以新疆阿瓦提县丰收灌区为例，通过负压计、地下水埋深监测，研究了在干旱内陆河灌区地面灌溉条件下零通量面形成变化规律和田间水的运动转化过程。分析结果表明：灌溉季节开始前，在地表下100cm处形成稳定、单一的发散型零通量面（ZFP）；冬灌后，在同样土层深度形成单一的聚合型ZFP。灌溉季节，头水和第2水期间，最终在地表下100cm处形成稳定的单一发散型ZFP。第3水至第5水期间，灌水后早期有多个ZFP，晚期ZFP消失，土壤水和地下水的运动表现为地下水补给土壤水的全蒸发型运动状态。     

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..     

土壤水热耦合迁移运动方程的非平衡态热力学推导

应用非平衡态热力学理论,推导出土壤水热耦合迁移运动方程,并讨论了方程的物理含义。     

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     

应用间断有限元方法求解一维对流占优土壤水流问题

在某些特定条件下,Richards方程的解在时空上呈现陡峭的锋面。为能有效地模拟具有对流占优特性的非饱和多孔介质中的水流问题,推广一种内部惩罚间断有限元(Interior penalty discontinuous Galerkin,IPDG)方法应用于一维非饱和土壤水入渗问题的模拟。针对具有van Genuchten-Mualem模型和Dirichlet入渗边界条件的Richards方程,分别采用间断有限元法和标准有限元方法求解。借助于相对L2模和相对最大模误差进行讨论。几种不同质地的均质土壤水入渗的数值算例结果表明:相比标准有限元方法,间断有限元方法在选取的4种不同网格剖分单元结点上能够有效地模拟非饱和对流占优土壤水流问题,并且能够获得准确的全局质量守恒。     

包气带土体反硝化作用对NO_3~-转化的试验研究

就河北平原山前地区包气带土体中的氮素循环转化及污染地下水的过程、包气带土体中反硝化细菌对硝酸盐转化的作用强度进行了试验研究。结果表明,生物反硝化作用是土壤包气带氮素转化的主要作用之一。该区包气带土体中由于有机物较少并随深度增加而减少,因此对NO-3细菌的反硝化作用强度也随深度加大而减弱,从而造成包气带土体中硝酸盐积累,进而污染地下水。如对包气带的有机碳源加以调控,可阻止地下水的污染。     

紫色土水分一维水平运动的数值模拟

在不同条件下,土壤水分运动模型方程参数的取值和方程的解法不同。在室内对3种紫色土水分一维水平运动进行了模拟,并采用隐式差分格式分解Richards土壤水分一维水平运动的基本方程。模拟计算程序用Fortran语言编写．模拟出的土壤水分分布结果与实测值吻合较好;3种紫色土的累积入渗量（I）、入渗率（f）与湿润峰（Xf）的关系符合Philip数学模型;试验测得的数据还能较好地拟合3种土壤水分特征曲线模型,其中以指数式和幂函数式的模拟较好。所以研究认为运用Philip数学模型能较好的表达紫色土水分运动的基本规律。     

贵阳市二环林带不同林地水源涵养功能研究

对贵阳市第二环城林带不同林地树冠层与土壤层进行野外调查与室内分析,研究了林带内一些主要树种树冠和林地土壤层在水源涵养方面的作用。结果表明,尽管受样地坡度和母质等因素的影响,但植物群落能明显降低土壤容重,改善土壤通气性及渗透性,提高土壤最大持水量、贮水量和排水量,整个林带在贵阳市周边涵养水源和保持水土方面发挥了重要作用;同时土壤物理性质的改善,也有利于植被的生长。     

农田“五水”相互转化的动力学模式及其应用

通过对麦田水分微循环规律的研究,提出了描述降水（灌水）入渗、地下潜水蒸发（或补给）、根区土壤水分传输、根系吸水和蒸发蒸腾等五个子系统的麦田“五水”（大气水、地面水、地下水、土壤水和植物水）转化动力学模式。论述了模型参数的测取方法。经大田初步试验表明,该模型对于模拟麦田水分动态和“五水”转化关系具有较高的精度。     

电阻法在喷灌土壤水分入渗再分布测定中的应用

土壤通常是导电的,其电阻率随其含水量的大小而变化,电阻式土壤水分动态测定仪就是基于这种原理进行测量的。通过土壤电阻率的突变可以判断土壤水分湿润锋到达的时间,不同深度的探头组合就可以分析得出土壤水分入渗速率,可以定量研究土壤水分的入渗过程。田间试验结果表明：喷灌土壤水分入渗时间和入渗深度之间的关系可以表示为对数形式。电阻法测定土壤水分入渗还需要进一步研究。     

黄土地区水土保持林地土壤入渗规律的研究

运用土壤物理学和土壤水动力学的理论和方法对晋西黄土地区水土保持林地土壤入渗进行了分析和计算，用Ｐｈｉｌｉｐ半解析迭代、递推的方法，求出了不同林地的Ｚ（θ，ｔ）函数和入渗方程。通过对理论公式计算值和实测值的比较，发现二者吻合甚好，证明所求的非饱和土壤水分运动方程的Ｐｈｉｌｉｐ解反映了研究地区土壤入渗的基本规律。同时计算结果表明，对于该研究地区的各种地类Ｐｈｉｉｉｐ入渗方程级数解，只取前三项即可满足精度要求。     

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。     

干旱区扬水灌溉对灌区地下水盐演化的影响

利用甘肃景电灌区15年地下水水位动态及水质监测资料,分析了干旱区扬水灌溉对封闭型水文地质单元和开敞型水文地质单元地下水盐演化的影响.结果表明:高扬程提水灌区内的水盐运移主要受控于灌溉水入渗,呈径流滞缓、水盐积累的特点;灌溉水入渗带、溶质迁移带和潜水排泄带的地下水矿化度受入渗—溶滤过程的影响呈振荡变化型;封闭型水文地质单元的汇水聚盐带地下水矿化度和土壤含盐量均呈逐年上升趋势,是灌区内土壤次生盐碱化形成的主要原因.