| 采用不同监测数据组合反演饱和均质石英砂水热运移参数 |
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| 引用本文： | 潘梦绮,黄权中,冯榕,黄冠华.采用不同监测数据组合反演饱和均质石英砂水热运移参数[J].农业工程学报,2020,36(10):75-82. |
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| 作者姓名： | 潘梦绮 黄权中 冯榕 黄冠华 |
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| 作者单位： | 中国农业大学中国农业水问题研究中心,北京 100083;中国农业大学中国-以色列国际农业研究培训中心,北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51779256、51639009）；国家重点研发计划项目（2016YFC0501304） |
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| 摘 要： | 土壤及含水层的水力参数与热参数对于定量描述土壤水、地下水迁移规律及其伴生的热运移过程十分重要。为探讨不同监测数据类型组合对多孔介质水热参数估计的影响,该研究基于热示踪方法,开展了3种不同粒径条件下的饱和均质石英砂的热示踪试验,并结合HYDRU-2D模型对介质的饱和导水率、导热系数和纵向、横向热弥散度进行反演。参数估计时分别设置3种情景对介质水热参数进行估计:仅采用观测点温度(R1)、观测点温度+水流通量(R2)、观测点温度+水流通量+热量损失(R3)。并对R1情景设置3种不同参数反演组合,即同时对2组参数(饱和导水率和导热系数)、3组参数(饱和导水率、纵向和横向热弥散度)和4组参数(饱和导水率、导热系数、纵向和横向热弥散度)进行估计。研究结果表明:同时对介质饱和导水率、导热系数与热弥散度进行估计,有利于提高介质水热参数的估计精度;对导热系数的合理估计可减小R1情景中介质饱和导水率的估计误差。4组参数中饱和导水率是敏感性最高的参数,增加用于参数反演的水流运动和热量传递信息时,粗砂、中砂、细砂的累积流量相对误差分别减少了9.74、6.65和12.53个百分点,显著提高了介质饱和导水率的反演精度。饱和导水率的估计值随介质粒径增大而增大,而纵向热弥散度随粒径的变化则呈相反的变化规律,横向热弥散度估值基本不变。增加水流和热量传递信息还能显著提高中砂的导热系数反演精度,导热系数的估计值随着介质孔隙度增大而逐渐降低。研究可为基于不同数据类型的均质介质参数反演提供。
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| 关 键 词： | 数据 参数 热示踪 饱和石英砂 水热运移模型 HYDRUS软件 |
| 收稿时间： | 2020/1/10 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/5/10 0:00:00 |
Estimation of water and heat transfer parameters of saturated silica sand by using different types of data |
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| Pan Mengqi,Huang Quanzhong,Feng Rong,Huang Guanhua.Estimation of water and heat transfer parameters of saturated silica sand by using different types of data[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2020,36(10):75-82. |
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| Authors: | Pan Mengqi Huang Quanzhong Feng Rong Huang Guanhua |
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| Institution: | 1. Center for Agricultural Water Research in China, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2. Chinese-Israeli International Center for Research and Training in Agriculture, China Agricultural University, Beijing 100083, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | data parameters heat tracing saturated silica sand water flow and heat transport models HYDRUS-2D software |
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