土壤水分特征曲线的4种经验公式拟合研究

通过烘干法测得土壤含水率,通过张力计法测得土壤水吸力,得到土壤水分特征曲线的一些实测数据。借助Matlab软件,代入实测数据,对Gardner模型、Van-Genuchten模型、Mckee-Bumb模型和Frdlund-Xing模型4种经验公式研究进行参数拟合,并分析拟合相关系数,得到适用于黏土的土壤水分特征曲线公式。结果表明,Van-Genuchten模型、Frdlund-Xing模型、Mckee-Bumb模型、Gardner模型参数拟合相关系数分别为0.994 1,0.993 6,0.964 4,0.936 6;Van-Genuchten模型参数拟合效果最好,Frdlund-Xing模型参数拟合效果次之,二者均可用来描述黏土土壤水分特征曲线的经验公式;而Mckee-Bumb模型和Gardner模型参数拟合效果差,是不适合描述黏土土壤水分特征曲线的经验公式。     

高填土边坡多级挡土墙土压力观测试验研究

 通过对高速公路人工高填土边坡挡土墙上土压力进行现场观测，并对其分布规律进行了研究。结果表明，水平土压力随上部填土高度沿墙高呈非线性分布，近似为双直线形式，其值介于理论静止土压力和理论垂直土压力之间，更接近最大静止土压力，与用经典土压力计算理论求得的结果有很大差别，也和单级挡土墙土压力分布有较大区别。在现场观测数据的基础上，采用数据拟合方法给出水平土压力计算的经验公式。     

管输CO_2含水率计算方法

管输CO_2过程中,含水率是影响管道腐蚀速度的重要指标,为确保管道的安全运行,必须准确计算CO_2的含水率。提出了两种含水率计算方法,分别为简化的热力学模型法和实验数据拟合的经验公式法。简化的热力学模型法利用PR(Peng-Robinson)状态方程计算相关物性参数,采用φ-γ方法对CO_2-H_2O两相体系进行描述;实验数据拟合的经验公式法采用现有的实验数据,拟合气态和超临界态管输CO_2含水率计算经验公式。与文献的实测结果进行对比验证,管输条件下两种方法的计算精确度平均误差分别为1.40%和6.69%,均满足工程计算要求。根据误差分析结果,分别给出了两种方法的适用范围,研究成果对管输CO_2管道的运行管理及其上游处理工艺的设计具有重要意义。     

温度、水分和掺假对蜂蜜黏度的影响

[目的]为丰富和深化蜂蜜黏度研究,对掺假蜜和掺水蜜进行了流变学试验,以研究温度、水分、掺假3因素对蜂蜜黏度的影响。[方法]对54个掺假蜜和12个掺水蜜进行了8个不同温度下的流变学试验。对试验结果进行了线性拟合和指数衰减拟合、t测验和F测验统计分析,得出了真、假蜜黏度变化的经验公式。[结果]真、假蜂蜜样本黏度-温度关系都符合Arrhenius公式,蜂蜜样本的黏度-温度、黏度-水分和黏度随温度和水分变化规律均符合指数衰减规律。[结论]Arrhenius公式中的常数与原蜜样本和掺假度有关,但不随掺假度单调变化。水分活化能和温度活化能,两者可分别定量揭示水分和温度对黏度的影响。     

广义极值分布序列经验概率的计算

【目的】研究并建立广义极值分布无偏经验概率计算公式,为广义极值分布经验概率的计算提供支持。【方法】应用次序统计量原理,推导广义极值分布无偏经验概率计算公式,采用统计试验方法将推导的公式与现有的经验频率公式进行对比,对其进行检验,最后以陕北地区12个水文测站的年最大洪峰流量系列为例进行模型应用。【结果】推导出了便于工程设计应用的广义极值分布经验概率计算公式GEVQG。统计试验和实例应用表明:推导的公式GEVQG和现有经验频率公式Cunnane公式的相对误差和偏差均较小,并且对研究区的拟合效果良好。【结论】推导的计算公式GEVQG和Cunnane公式均可以作为广义极值分布经验概率计算的优选公式,为工程水文经验概率计算提供了新的选择。     

密闭管段原油压力与温度的关系

分析了密闭管段内原油受热膨胀时压力随温度的变化关系。基于密闭管段内完全充满原油且不含可溶解于原油的气体,以及密闭管段内含有不溶解于原油的气体两种假设,建立了数学模型;对比分析了中哈原油管道阿拉山口输油站压力变化理论计算结果与实测生产数据,并通过数据拟合,得出了两种模型的经验公式,为阿拉山口输油站冬季投用电伴热时温控器设定温度的确定提供了理论依据。     

基于预测模型的中国原木进口数据预测研究

为了准确地预测未来原木进口量,利用已知中国进口原木数据,使用灰色模型GM(1,1)模型以及最小二程法多项式拟合的经验公式对1993-2013年的国内原木进口数据进行预测,通过预测值与实际值的对比,分析两组预测模型的准确性。结果表明:基于GM(1,1)模型的预测结果,在RMSE、MAE、MAPE三个指标上均优于基于最小二乘法函数拟合的预测方法。利用GM(1,1)模型预测2014和2015年国内原木进口量分别是4 170.58万和4 358.99万m3。     

重庆市主城区设计暴雨量推算探讨

设计暴雨量是城市勘查设计重要标准之一.根据年最大值法与年多个样法选取的重庆市主城区沙坪坝站1961-2013年60,120,180,360,540,720,1 440min历时资料,采用皮尔逊Ⅲ型分布、耿贝尔分布、指数分布、对数正态分布、广义帕雷托(GP)分布函数对其进行拟合,并对拟合效果进行检验,结果表明:GP分布函数的拟合效果最好,可信度更高.重庆主城区推荐使用GP分布函数拟合的设计暴雨量.当所需设计暴雨量的各历时及其资料年限与暴雨强度公式编制时使用的相同时,可用暴雨强度公式计算设计暴雨量,否则会有误差.     

基于有限元的内腐蚀管道极限压力计算

利用有限元软件,采用幂硬化随动强化材料模型、缺陷正交面切割法和模型完全六面体单元网格化方法,建立了数值分析模型,在规范B31G的基础上求得准确度更高的内腐蚀管道极限压力拟合公式,并用实际算例对其进行了验证.     

厦门年逐时室外干球温度的拟合

通过对厦门某日室外逐时干球温度数据组的拟合公式比较,得出高斯多峰函数的拟合精度高于傅立叶级数三角函数.在此基础上,采用高斯多峰函数对厦门年逐时室外空气干球温度进行多峰拟合,得出拟合公式,其拟合的可信度为99.5%,0.5%的拟合值与实际值相差较大,误差在±2℃范围内.     

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.     

湖北省旱地土壤持水模式研究

引用Arya估测土壤持水特性的物理经验模型和Gardner双曲线模型，对湖北省10种旱地土壤的持水特性进行了计算和分析。结果表明Arya模型中唯一的经验常数并非都是大于1的常数，且与土壤质地等因素有关，仅适用于部分土壤；对湖北省旱地土壤的双曲线持水模型中的两个经验系数给出了计算公式，经检验表明，该模型是可行的。     

Penman-Monteith公式与FAO-PPP-17 Penman修正式计算参考作物蒸散量的比较

本文以田间试验资料为基础,建立了一个农田水量平衡模型,模型中根系吸水项采用 DeJong 吸水函数,用农田潜在蒸散量乘以土壤水分胁迫系数计算农田实际蒸散量,降水或灌水后进入土壤每层的水量选用一个雨水分配模型。利用模型模拟的结果研究了冬小麦和夏玉米农田的水分变化规律,并计算了农田实际蒸散量和土壤分层根系吸水量。     

北京西山地区人工林土壤水分特性的研究

通过实测得出土壤水分特征曲线和土壤水分常数,并对北京西山地区不同立地条件下的土壤水分特性进行分析.结果表明,在中、低吸力段(＜1 5 MPa)土壤水吸力与土壤含水量之间存在显著的函数关系,经验方程:θ=ΑS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,土壤的有效水上限(田间持水量)为0.03 MPa 土壤水吸力所对应的土壤湿度,易效水与难效水的吸力界点以0.3 MPa 为宜,土壤的持水性和供水性较低,混交林水分特性优于纯林,同一立地条件下,底层土优于表层土.     

京西山地土壤水分特征数据的拟合与分析

采用Ｃ语言和Ｆｏｘｐｒｏ数据库,根据Ｂｒｏｏｋｓ和Ｃｏｒｅｙ,Ｇｅｎｕｃｈｔｅｎ的土壤水分特征曲线模型,编制成《土壤水分特征曲线拟合软件》,用该软件完成了北京林业大学妙峰山林场土壤水分特征曲线的拟合及其图形与数据文本的制作,并分析了该地土壤的水分特性．结果表明,采用土壤水分特征曲线上－１．５ＭＰａ下的含水量近似代替残留含水量与从水分特征曲线拟合得到的残留含水量相比差异较大;采用Ｂｒｏｏｋｓ和Ｃｏｒｅｙ模型拟合的土壤水分特征曲线,相关指数均在０．９９以上;所有试验地之间,水分特征数据无显著差异．     

秸秆覆盖对盐渍土水分状况的影响

在３种质地（砂壤、轻壤、中壤）、３种盐化程度（中度盐化、重度盐化、盐土）的土壤上进行了秸秆覆盖条件下的水分运动的模拟试验,结果表明秸秆覆盖可明显降低土壤水分蒸发,与不覆盖相比,覆盖１．５ｔ／ｈｍ２土壤水分蒸发减少量,砂壤中度盐化土为２６．８７％,砂壤重度盐化上为３９．２４％,轻壤重度盐化土为３９．３１％,轻壤盐土为４０．２０％,中壤重度盐化土为４０．２４％,中壤盐上为５５．５６％。覆盖６．７５ｔ／ｈｍ２土壤水分蒸发减少量,砂壤中度盐化土为６９．０９％,砂壤重度盐化土为７１．１８％,轻壤重度盐化土为７５．９４％,轻壤盐土为７３．８６％,中壤重度盐化土为７４．２５％,中壤盐土为８８．１３％,并且覆盖量在１．５～６．７５ｔ／ｈｍ２的范围内,土壤水分蒸发量随着覆盖量的增加而逐渐减少。     

丹江口库区石渣土土壤水分特性研究

研究了湖北省郧县石渣土三种不同土石比土壤水分运动特性。结果表明：土壤蒸发、持水、导水能力均与土石比大小有关。三种土壤的持水能力,以石砾含量较少质地偏粘的土壤最强,以石砾含量较多质地偏壤的土壤最低。而土壤水分蒸发能力与砾石含量呈反相关,土壤水分扩散率则与砾石含量呈正相关。     

新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响

【目的】研究新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响。【方法】采用环刀法,分层次取样,研究草坡河小流域4种震后不同恢复类型样地的新生水土流失对土壤入渗的影响。【结果】在新生水土流失的作用下,地表裸露样地、自然恢复样地和人工种植样地的土壤容重、土壤孔隙和持水能力较对照样地（完全未遭地震破坏）差。土壤初渗率、稳渗率、平均入渗速率和75 min渗透总量在4种处理样地均表现为对照样地＞人工种植样地＞自然恢复样地＞地表裸露样地。土壤入渗性能与非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著或显著正相关,与土壤容重极显著或显著负相关,与毛管孔隙度的关系不显著。运用综合判断值（F）评价震后不同恢复类型样地的土壤入渗性能优劣,表现为对照样地（1.2569）＞人工种植样地（-0.2252）＞自然恢复样地（-0.4578）＞地表裸露样地（-0.5738）;回归分析表明：通用经验模型和Horton模型的拟合效果较好,比较适合于地震区域土壤入渗特征的模型,Kostiakov模型次之,Philip模型最差。【结论】新生水土流失对土壤水分入渗存在影响,汶川震区对照样地的土壤容重1 g•cm-3左右,土壤总孔隙度50%左右,非毛管孔隙度20%-40%,土壤入渗性能最好。通过自然恢复和人工种植植被等措施可以调控土壤容重和土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力,提高土壤水分入渗性能,从而有效地减少地表径流和防止水土流失。     

土壤保墒剂DQ-1在黑龙江省西部风沙土中保水效能研究与分析

在试验室稳定蒸发条件下测试了ＤＱ－１型保墒剂在黑龙江省西部风沙土中的保墒性能。结果表明,ＤＱ－１型保墒剂可在一定程度上增加土壤持水性能并增加土壤有效持水量。在风沙土中该保墒剂施用量得当可明显增强风沙土的保墒性能;其最佳保墒阶段在该土壤中为重量含水量的１０％～２０％。ＤＱ－１型保墒剂在风沙土中施用量在５．０‰左右表现出最好的保墒效果。     

平原区土壤水资源量计算模型的研究

土壤水资源是独立于地表水资源和地下水资源并具有独特存储空间和性质的水资源,本研究结合河北省土壤水资源评价工作,明确了土壤水资源的概念,提出了计算模型。阐述了评价层概念和河北平原区评价层的确定,针对土壤水资源的概念和动态特性,运用水量平衡原理,在地表产流上基于超渗产流模型计算,在评价层以下损失量(不形成土壤水资源的量)上基于蓄满排泄模型计算,以日为计算时段长度,综合考虑截流、蒸发等损失,周年土壤水资源量为逐日降雨量和与逐日损失量和之差。该模型已用于河北省土壤水资源的评价工作。