磷石膏改良剂对土壤水分扩散率的影响

以靖远(A)、瓜州(B)、金昌(C)和新疆(D)4个区域盐渍化土壤为对象,采用水平土柱入渗法,探讨磷石膏盐碱土改良剂不同用量(0、6 000、12 000 kg·hm~(-2))对湿润峰移动平均速率和土壤水分扩散率的影响。结果表明:不同用量磷石膏盐碱土改良剂对4种盐渍化土壤水分扩散率影响不同。对于A、B、D 3个区域盐渍化土壤,改良剂用量为6 000 kg·hm~(-2)以下时,对土壤水分传输潜在能力有促进作用;当改良剂用量超过6 000 kg·hm~(-2)时,改良剂对土壤水分传输潜在能力有抑制作用。而对于C区域盐渍化土壤,随着改良剂用量的增加,对水分传输潜在能力有明显的促进作用,这说明改良剂对C区域盐渍化土壤作用效果明显。     

合理矿柱宽度下盐穴双储库腔体的稳定性分析

盐穴储气库是天然气储存与调峰的重要设施.为分析矿柱宽度对盐穴双储库腔体稳定性的影响,在保证腔体安全、提高造腔效率、最大化利用盐层的基础上,以金坛盐穴地下储气库为例,依据变形稳定理论,基于FLAC 3D软件,利用有限元分析方法建立双储库数值模型,模拟分析不同矿柱宽度条件下双腔体的稳定性,确定盐穴双储库合理矿柱宽度,分析合...     

不同长径比的狭长管道油气爆炸实验

为了研究油料储运工程中较大长径比狭长受限空间内油气爆炸超压和火焰传播规律,搭建了不同长径比狭长管道油气爆炸实验系统。采集爆炸超压值、火焰传播速度、火焰强度等参数数值并进行整理分析,结果表明:长距离管道对爆炸超压和火焰传播有显著强化作用,长径比超过一定数值时可发展为爆轰;开口管道发生爆轰的时间早于闭口管道;火焰传播速度由管道中部开始急剧加快,且开口管道增大速率大于闭口管道;火焰强度在闭口管道中由管道中部到后部呈上升趋势,而在开口管道中呈下降趋势。实验数据可为油料储运安全及防护设计提供参考。(图6,表2,参22)     

基于可见近红外和中红外近地面光谱数据融合的土壤有机碳含量反演

  目的  以传统的实验室分析方法进行大规模土壤有机碳（SOC）含量调查耗时、费力、成本高昂,以土壤可见近红外（VNIR）、中红外（MIR）光谱或两光谱数据融合手段能够快速预测SOC含量,但预测精度不一、特别是光谱数据融合技术应用于土柱样本的效果尚待考察。  方法  从全球土壤光谱库筛选出同时具有VNIR光谱、MIR光谱和SOC含量的677个土柱共计3755个土样。光谱数据经Savitzky–Golay平滑和一阶微分预处理后,用Kennard–Stone算法进行建模和验证的集合划分,使用偏最小二乘回归与随机森林方法分别建立以VNIR、MIR以及两者融合的VNMIR光谱为自变量的SOC含量预测模型,并对模型精度进行评估。  结果  MIR光谱模型的SOC预测精度优于VNIR光谱模型,VNMIR光谱模型预测精度低于MIR光谱模型但优于VNIR光谱模型。  结论  使用光谱数据融合技术预测SOC含量并非一定比使用单一光谱数据的精度高,就本例而言使用MIR光谱数据构建预测模型的方法是快速、准确预测大尺度时空范围SOC含量的最 佳手段。     

不同大孔隙深度对土壤水分入渗特性的影响

利用特定粒径砂石和特制模具模拟同一有效面孔隙度、不同深度的大孔隙域.研究积水入渗条件下水分在其中的三维运移行为.实验研究表明,大孔隙的存在导致水分入渗湿润锋在入渗初期剧烈紊动,但随着入渗的推移湿润锋逐渐平稳且其稳定的转折时间和孔隙深度相关性较高;大孔隙域的存在使得水分迅速充满孔隙域并到达大孔隙域底部.造成初期水分垂直和径向两部分入渗,累积入渗增量随着孔隙深度的增大而加大并与孔隙深度呈一定的函数关系;大孔隙域的存在使得湿润锋在转折时间T_p前后表现出不同的现象,大孔隙域中心处的湿润锋为入渗过程中的最深值即特征湿润锋Z_(mf),实验分析Z_(mf)与孔隙深度Z在转折时间T_p前后呈同一函数关系但前后系数不同.利用偏差J_p对所建立的回归函数模型进行了累积入渗量I、特征湿润锋Zmf预测值和实测值之间的精度检验.结果表明其满足精度要求.     

霍林河下游洪泛区湿地土壤中铵态氮水平运移模拟研究

选择二百方子洪泛区湿地作为典型研究区,以NH4Cl为示踪剂,模拟研究了铵态氮在洪泛区湿地不同土层中的水平运移过程。结果表明,沼泽湿地土壤中铵态氮的运移通量随运移距离的增加呈一阶衰减指数变化;0-10cm土层中铵态氮的运移通量最小,20~60cm土层次之,10~20cm土层具有最高的铵态氮通量。各层土壤运移通量在0~6cm内最大,而后迅速下降,到18cm时3层土壤中铵态氮的运移通量相近并趋近于零。各层土壤中铵态氮的运移通量与土壤水扩散率及土壤含水量都呈一阶指数增长变化;在土壤水扩散率或土壤含水量达到一定数值前,铵态氮运移通量增长缓慢,之后则开始骤然增加。     

模拟酸雨条件下海泡石对污染红壤镉、铅淋溶的影响

采用填充土柱淋溶试验研究不同pH值模拟酸雨和海泡石添加量对重金属污染红壤Cd、Pb淋溶的影响.结果表明,Cd在酸雨pH值较低时累积淋溶量较大,Pb的累积淋溶量随酸雨pH值的降低逐渐增加,pH值为3.5处理的Pb总累积淋溶量显著高于其他pH值处理(高出54.9％).与对照相比,模拟酸雨pH值为3.5时,添加5 g/kg和10 g/kg海泡石处理Cd的总累积淋溶量明显增加(分别增加24.6％和26.3％),而Pb的总累积淋溶量分别显著降低34.7％和25.7％;酸雨pH值为4.5时,添加5 g/kg和10g/kg海泡石处理降低了Cd的累积淋溶量(分别降低13.0％和1.4％),而Pb的淋溶量随海泡石添加量的增加而降低,10 g/kg海泡石处理的Pb总累积淋溶量显著下降17.6％;pH值为5.5和6.5时,海泡石处理Cd累积淋溶量均有所下降,而对Pb的淋溶无显著降低效果.酸雨酸性强度的增大增加了Cd、Pb的淋溶风险,且Pb比Cd敏感.添加海泡石可有效减少酸雨对土壤中Pb的淋溶,但其对Cd淋溶的影响受酸雨酸性强度的影响.     

再生水灌溉对土壤理化性质影响的试验研究

通过室内土柱模拟试验的方法，研究了再生水灌溉对土壤理化性质的影响。结果表明：再生水灌溉对土壤扩散率和饱和导水率的影响与连续灌溉再生水的次数有关，短时间灌溉有降低的作用，但随着灌溉次数的增加，土壤扩散率和饱和导水率有增加的趋势；同时，随着灌溉次数的增加，土壤pH值降低，土壤有机质和全盐量增加；土壤溶液中各离子浓度有显著变化。灌溉5次之后，除0～10cm土层全盐量为0．107％外，其他各层均低于0．1％的限度；0～10，10～20，30～40cm土层的ESP均在5％～10％范围之内，20～30cm土层的ESP基本保持在原始的水平。再生水灌溉对土壤次生盐渍化的影响不显著。     

不同降雨强度对营养盐垂向迁移过程和淋失量的影响

云南抚仙湖流域农田面源污染日益严重,土壤污染物主要随地表径流进入湖泊,使湖泊受到污染。但目前的现场观测表明,农田区浅层地下水也已受到污染,地下水已成为污染物输移的路径之一。通过四组不同降雨强度作用下的室内土柱试验模拟土壤污染物向地下水的淋失迁移量,对降雨入渗过程中总氮、总磷、铵态氮和硝态氮的垂向迁移过程进行了分析,通过分时段处理来对各组实验中营养盐累积淋失量进行了计算。结果表明,硝态氮的垂向迁移能力和出流浓度均大于铵态氮,总氮和总磷的累积淋失量与累积降雨量呈自然对数关系;降雨强度对总氮的淋失作用明显,对总磷淋失量的影响则相对较弱。实验结果有助于揭示抚仙湖流域降雨作用下农田土壤中污染物的垂向迁移过程及其对农田浅层地下水的污染机制,并为污染物垂向迁移的数学模拟提供数据基础。     

尾菜再生水不同灌溉处理对土壤理化性质及粪大肠菌群分布的影响

为探讨尾菜再生水与自来水不同灌溉处理对土壤理化性质和指示性病原菌分布的影响,采用室内土柱淋溶试验,设置充分灌溉(田间质量持水率的90%)和非充分灌溉(田间质量持水率的70%)2个灌水梯度,18 d为一个灌水周期,累计灌溉16期,分别在第72、144、216、288 d进行分层取样,研究再生水在不同灌溉条件下土壤质量的时空分布特征,为尾菜再生水农田回用提供理论依据及实践基础。结果表明,与自来水灌溉相比,再生水灌溉条件下,无论是充分灌溉还是非充分灌溉,均显著提高表层土壤可溶性盐(EC)含量和粪大肠菌群(FDC)数量,对土壤pH值无显著影响;提高土壤总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)和有机质(OM)含量,随着灌溉次数的增加,土壤营养元素在各土层表现出一定的累积效应,且有向深层土壤迁移的趋势;相关性分析表明,FDC与pH、EC、TN、TP、TK呈显著正相关(P<0.05),与OM呈正相关(P>0.05)。综上所述,尾菜再生水长期灌溉有利于土壤TN、TP、TK和OM含量的累积,一定程度上增加土壤养分,提高土壤肥力,但存在盐害和致病菌污染风险。