一、土壤水分入渗的温度效应及其数学模式(论文文献综述)
张超,姜景山,王如宾,金华[1](2020)在《降雨非饱和入渗对土壤热量运移变化的影响》文中认为高温季节土壤表层温度非常高,土壤内部含水率较低,突发性降雨对于土壤温度动态变化和水热交换运移影响极大。为了揭示降雨非饱和入渗对土壤热量运移变化的影响,该研究建立了反映降雨入渗过程的土壤热量运移数学模型,编制了有限元数值计算程序,针对南京雨花台区典型土壤,开展了降雨非饱和入渗对土壤热量运移影响的数值计算与分析研究。结果表明:不考虑降雨入渗情况下,土壤温度变化与热量运移主要是表层土壤与环境之间的热交换作用引起,热量运移影响深度约0.2 m;降雨强度45 mm/h作用下,随降雨历时增加,雨水全部自由入渗到土壤内部,土壤内部基质吸力呈线性递减趋势,湿润锋面逐渐下移,土壤体积含水率快速增加;湿润锋过后的土壤体积含水率逐渐接近于饱和体积含水率,土壤入渗能力逐渐下降,直至趋于饱和入渗率;在降雨非饱和入渗影响下,入渗到土壤孔隙中的低温雨水与土壤颗粒发生热量交换,进而改变了原有土壤温度场分布,并随着降雨入渗深度的持续增加,降雨入渗过程对土壤热量运移的影响呈现逐渐减弱趋势。经过现场实测数据与模拟计算结果验证,随着降雨历时增加,土壤体积含水率实测值和数值计算值相对误差保持在±3.99%以内,均方根误差RMSE为0.01 cm3/cm3;土壤温度实测值和数值计算值的相关误差保持在±2.72%以内,均方根误差RMSE为0.55℃,模拟计算结果和现场实测数据均吻合较好,表明该模型对描述降雨非饱和入渗过程土壤热量运移规律的适应性较强,数值计算程序合理。研究成果可为农业水利工程与水土保持、土壤水文水资源的分布与利用、城市水资源控制与生态环境保护等领域提供重要参考。
曾磊[2](2018)在《季节性冻融过程黄土斜坡水文效应及其稳定性研究》文中研究说明黄土高原位于我国第二级阶梯,是中华民族发祥地之一,孕育悠久的中华文明和农耕文化。同时黄土高原也是世界上典型的、独具特色的地貌单元。长期的水土流失,造就了黄土高原地貌破碎、沟壑纵横,大量的斜(边)坡发育,在外界因素诱发下,常常导致灾害的发生。诱发黄土高原区地质灾害的主要因素为降雨、人类活动、冻融等方面,许多学者在研究降雨和人类活动等因素诱发的地质灾害进行了大量的研究并取得了诸多成果,然而在研究季节性冻融型黄土灾害的破坏机理和主导因素研究稍显薄弱。据统计甘肃省永靖县黑方台滑坡发生主要集中在1-4月,季节性冻融作用明显,历次灾害造成了重大的人员与经济损失,季节性冻融型滑坡较其他诱发型滑坡更具隐蔽性、突发性和不可预测性。因此开展季节性冻融过程黄土斜坡水文效应及其稳定性影响研究具有理论和实践意义。论文在分析国内外研究现状的基础上,以甘肃省黑方台黄土斜坡为研究对象,以季节性冻融过程黄土斜坡水文效应及其引起的稳定性变化为主线,以饱和-非饱和水热运移机理和斜坡稳定性评价原理为指导,综合利用野外补充调查、原位定点高精度观测、室内实验模拟和数值模拟等方法,深入分析了季节性冻融过程黑方台黄土斜坡地下水文效应,评价了黄土斜坡在季节性冻融过程中不同阶段稳定性变化规律,为季节性冻融型黄土滑坡防治提供了科学依据。主要研究成果如下:(1)研制加工了不同温度下非饱和-饱和水力参数测定装置,可以实时测定流量、正负压力、含水率和温度;通过达西定律和Van Genuchten公式等获得了饱和渗透系数、给水度和非饱和土壤水分特征曲线、渗透系数、比水容量和扩散率等参数;该实验装置所用试样大,减少了小试样测试结果的随机性,且测定参数多、自动化程度高。(2)通过室内实验和理论分析,建立了黄土非饱和渗透系数K(S)、扩散率D(S)和比水容量C(S)与温度t和含水率?的数学关系式,得出黄土水力参数与温度呈非线性关系,黄土饱和渗透系数是温度的函数,随着温度的增加饱和渗透系数逐渐升高,其中水的粘滞系数是影响渗透系数的关键因素;随着冻融交替循环次数的增加,黄土结构出现重构,饱和渗透系数呈现先增加后稳定的趋势。(3)通过一个季节性冻融过程的野外气温、含水率与地下水位动态监测和综合分析,确定监测点黄土斜坡冻结深度为52cm左右。根据剖面温度梯度变化规律,从地表到地下水位面将剖面温度依次划分为三个影响带:0-0.3m温度交替显着带、0.3-1.5m温度变动带、1.5-2m温度稳定传递带。融解后冻结层水分向下运移,在地面以下1.2m处形成近饱和状态,土壤含水量达到0.32cm3/cm3,是冻融作用下黑方台浅层黄土失稳的主要因素之一。黄土斜坡季节性冻融过程对水分具有控制性作用,包气带含水量随温度变化划分为三个阶段:第一阶段,温度小于2℃时,包气带含水量随温度呈现非线性递增趋势;第二阶段,温度在2℃6℃之间时,包气带含水量随温度呈现波动性下降趋势;第三阶段,温度大于6℃时,含水量由小幅增加至稳定,温度影响权重减小。(4)基于饱和-非饱和水分运移及热传导原理,建立了季节性冻融过程中非饱和黄土水热运移数值仿真模型,模拟了季节性冻融过程黄土非饱和带温度和水分的变化过程,为进一步预测季节性冻融过程黄土温度-水分分布提供了基础。(5)构建了季节性冻融过程黄土斜坡地下水响应数值模型,模拟了季节性冻融过程黄土斜坡水分运移和溢出量变化规律。在冻结前期,地下水溢出带溢出量减少,坡脚地下水水位整体略有上升,幅度约1.5m;在冻结期,黄土斜坡冻结深度扩大,溢出带部分阻塞,地下水位在坡脚抬升,坡脚地下水位最高上升达8.18m,饱和区持续扩大;在融解期,全天温度达到零度以上,溢出带逐渐恢复排泄,斜坡整体地下水位下降,幅度小于2m,坡脚地下水水位下降显着,饱和区缩小,最终基本恢复至冻结前水平。斜坡溢出带及溢出量受季节性冻融过程控制,温度降低溢出带范围增大,溢出量反而减少;温度升高溢出带范围逐渐减少,溢出量增大。(6)采用传统条分法和有限元数值法对季节性冻融过程黄土斜坡稳定性进行了分析,研究得到斜坡孔隙水压力随地下水水位波动扩缩;随着地下水位不断抬升,斜坡体内剪应力集中带状展布、剪应变增量带贯通,塑性区也从斜坡坡脚、中后部发育逐步发展为坡体内连接贯通,斜坡极易失稳致灾。季节性冻融过程中,斜坡稳定性状态与坡脚地下水位高程呈现出负相关性,斜坡稳定性状态可分为三个阶段:2012年10月2日-2013年1月9日稳定性系数降低阶段;2013年1月9日-2013年2月10日可能破坏阶段;2013年2月10日以后稳定性系数回升阶段。上述研究成果,为季节性冻融型黄土斜坡稳定性评价和防治提供了理论依据和技术支撑,对黄土高原区滑坡综合防治也具有重要的参考价值。
庞明亮[3](2017)在《深埋秸秆对作物主要根系层土壤温度的影响研究》文中指出为有效使用自然资源,可持续改良土壤环境,秸秆深埋还田日益成为一种有效的解决方式并逐步应用在各地的作物生产中。本文通过日光温室和大田试验,研究秸秆深埋还田对土壤温度的影响,并将日光温室中的灌水作用和大田种植中的覆膜处理作为影响条件,综合考虑深埋秸秆对土壤温度的影响。利用Surfer软件的插值图像处理,分析了深埋秸秆在不同处理条件下对土壤温度影响的程度、具体位置,以及不同时间段的累计变化规律。(1)深埋秸秆在温室中能够有效提高土壤的温度,并对土壤温度进行重新分布。与无深埋秸秆处理对比,灌水期深埋秸秆处理提高土壤的平均温度为1℃,非灌水期深埋秸秆提高土壤的平均温度为0.43℃。灌水的整个过程中,深埋秸秆能够较为强烈的影响土壤温度的分布,这种作用在灌水前期剧烈,在灌溉后土壤水分稳定时趋于平缓,灌水过程对深度为0~10cm范围内土壤温度提升的最大值为5℃,平均值为2℃。不论是否灌水,深埋秸秆对深度50cm以下土壤温度影响较小。(2)在玉米生长的不同阶段,深埋秸秆和覆膜均对土壤温度的提升作用产生较大的影响。在整个生育过程中深埋秸秆对土壤温度提升的平均温度为0.4℃,覆膜对土壤提升的平均温度为0.55℃。覆膜升温的作用集中在生育前期,深埋秸秆的作用集中在生育的后期。在不同的生育阶段,深埋秸秆和覆膜对土壤温度改变的位置、程度及时间段均不同。综合苗期、拔节期、抽穗期、成熟期整个阶段来看,与不做任何处理的土壤相比,深埋秸秆且覆膜时,土壤温度最高,且在傍晚时体现最为明显,高温的主要区域集中在深度为0~1Ocm范围内的土壤表层;深埋秸秆且不覆膜时,土壤温度在早上和中午较高,且在晚上较低,影响土壤温度的范围集中在深度为0~40cm的区域内;对于只有覆膜的土壤,在各时间段均能提升土壤的温度,影响土壤温度的范围集中在深度为0~35cm的区域内。(3)深埋秸秆后,秸秆层自身在对土壤的温度作用上,未作为一个典型的蓄放热体对周围的温度场起到明显的热辐射作用,但是当把秸秆层和周围的土壤作为一个整体时,土壤整体的温度确实得到了较大的提升。这种土壤温度的提升作用,很大程度上改变了土壤温度的分布,且更多的体现在0~20cm范围内的土壤表层。(4)地温的提高特别是成熟期地温的提高与玉米产量的增加有显着的相关关系,相对于无深埋秸秆不覆膜处理,深埋秸秆覆膜、无深埋秸秆覆膜、深埋秸秆不覆膜处理产量提高分别为10.75%、4.63%、9.94%,相应的温度提高分别为3.97%、2.30%、1.67%。
曾磊,段磊,李万鹏,乔晓英,李俊亭[4](2016)在《温度对黄土水力学参数的影响研究》文中研究表明为探讨温度变化对黄土水力学参数的影响,利用自制的变温下饱和-非饱和水力学参数测定装置结合理论探讨,分析了不同温度下黄土的渗透系数、比容水量和扩散的变化规律。结果表明:黄土的饱和渗透系数随着温度的增加而递增,冻融交替循环次数也是影响饱和渗透系数的重要因素;黄土非饱和渗透系数和扩散率是温度和含水率的函数,而比水容量是含水率的函数。水动力黏滞系数随温度增加而减小是上述参数增大的关键因素。
曾磊,段磊,李万鹏,乔晓英,李俊亭[5](2016)在《一种可测定变温下饱和-非饱和土水力学参数的实验装置》文中指出为了研究温度对饱和-非饱和土水力参数的影响,根据达西定律,研制了一种变温下饱和-非饱和土水力参数测定装置,该装置包括实验筒、供水与回水系统和数据采集系统。该装置可以获得不同温度下饱和渗透系数、给水度和土壤水分特征曲线、非饱和渗透系数、比容水量和扩散率等参数,进一步可以获得这些参数与温度的数学表达式;该实验装置所用试样大,减少了小试样测试结果的随机性,且测定参数多、自动化程度高,具有推广应用价值。
马昌臣[6](2013)在《不同种植密度下小麦盆栽试验土壤水分特性研究》文中研究说明依据毛细管理论,土壤水分特征曲线实际反映的是土壤孔隙状况和含水量之间的关系,所以一切影响土壤孔隙状况和水分特性的因素都会对土壤水分特征曲线产生影响。植物根系是土壤中普遍存在的成分,根系在生长过程中对土壤的穿插、挤压、伸展,势必会对土壤大小孔隙的分配、分布和连通情况产生重要影响。本试验采用室内土柱试验,分层测定了0-40cm土层小麦不同种植密度下的土壤水分特征曲线,以及土壤饱和含水量、毛管水含量等水分特征参数,并用Gardner模型对土壤水分特征曲线进行拟合。探讨了不同处理对土壤持水能力、供水能力以及土壤孔隙分布的影响。主要结论如下:1)土壤水分特征曲线形态变化水吸力在100kPa左右时曲线出现明显的转折,水吸力小于100kPa时,曲线比较平缓,而水吸力大于100kPa时,曲线形态明显趋于陡直。各处理与对照之间均存在明显差异。在土壤水吸力小于100kPa时,不同处理间曲线斜率差异显着;而当水吸力大于100kPa时,不同处理土壤水分特征曲线近似平行,仅0-20cm土层处理E与其他处理相比更为陡直。相同种植密度下,不同土层的土壤水分特征曲线也有一定的差异,且较大种植密度下(330万株/hm2,330万株/hm2,330万株/hm2)各土层土壤水分特征曲线的差异更为明显。2)土壤持水能力总体上来看,各土层土壤持水能力呈现出相似的变化规律。即随着种植密度的增加,持水能力呈现出先减小后增加的趋势。另外,同一种植密度下浅层土壤持水能力差异更为显着,而深层土壤差异相对较小。3)土壤供水能力总体上看,0-20cm土层,随便种植密度的增加,土壤供水能力依次减弱。而20-40cm土层,随着种植密度的增加,土壤供水能力则呈现先减弱后增强的趋势。另一方面,相同种植密度下,浅土层土壤的供水能力更弱。随着土壤水吸力的增高,比水容量迅速降低。水吸力增高到0.4bar时,比水容量已经降低到10-2数量级(cm3/cm3·bar)。土水势高于-0.4bar时土壤比水容量大,释水量大;土水势降低到-2.5bar时,土壤的比水容量明显变小,土壤的释水量明显减小。当土水势处于-10bar-15bar时,此时虽仍属于有效水范围,但土壤的释水量己经很小了。4)土壤当量孔隙容积变化与对照处理相比,各处理土壤大孔隙(>0.05mm)均有较大程度增加,而小孔隙(0.0002mm<d<0.005)和残余孔隙(d<0.0002mm)则有不同程度的减小。
胡笑涛[7](2012)在《温室番茄局部控制灌溉节水调控机制与水分亏缺诊断》文中研究指明我国温室蔬菜栽培面积发展迅速,对蔬菜周年均衡供应发挥了巨大作用。设施蔬菜栽培不能利用降雨,需要灌溉保证生产,目前仍以地面灌溉为主,水量浪费严重。控制性分根区交替灌溉技术被系统提出以后,作为一种局部控制灌溉技术,已成为研究热点,它扩展了传统灌水模式对时间和水量的调控,增加了空间调控的重要内容。另外该技术利用作物部分根系在相对干燥区对水分亏缺探测的信号反馈实现生理节水,水分亏缺的及时诊断对于维持作物的生命健康非常关键。温室蔬菜栽培中应用局部控制灌溉的研究结果还比较少,因此开展温室内蔬菜局部控制灌溉节水机理与水分亏缺指标判定研究对于完善灌溉科学理论、为科学灌溉提供决策依据具有重要的科学意义和应用价值。本文以番茄为试验材料,于2002-2005年在西北农林科技大学节水灌溉试验站温室和遮雨棚下,较为系统的研究了局部控制灌溉番茄交替滴灌不同根区土壤的节水机理、维持生命健康生理特征、土壤环境效应、土壤水分动态及耗水特征,分析了叶温、茎液流、果实直径增长和茎秆直径变差等指标的变化规律、影响因素,研究了诊断番茄水分亏缺的生理生长指标,取得了以下主要结果:(1)研究证实局部控制灌溉可以适当控制长势,降低高度,减少侧枝的冗余生长,壮大茎粗,提高番茄的Vc含量、糖度和糖酸比,改善果实营养和风味;2/3常规滴灌灌水量的分根区交替滴灌可以提高根冠比、减少番茄的冗余生长量、提高产量和水分利用效率,并实现节水30%以上;获得了根系分区交替滴灌番茄根系分布的空间特征,揭示了局部控制灌溉可以调控形成有利于番茄吸收水分和养分的良好根型,三参数指数函数模型模拟可以很好模拟分根区交替滴灌的根系空间分布。(2)通过对番茄生理指标对局部控制灌溉的响应研究,发现分根区交替滴灌的番茄叶片光合速率与蒸腾速率大部分时间高于对照的常规滴灌,但蒸腾增加幅度很小,提高了叶片水分利用效率;局部控制灌溉能够利用干燥侧土壤根系产生根信号调节气孔开度,降低蒸腾,维持了番茄吸水与失水的平衡,特别是中等水分处理的交替滴灌,具有较低的细胞液浓度和较低叶水势,有利于保持番茄的生命健康特征。(3)基于生理生态监测系统监测结果,系统分析了局部控制灌溉番茄果实增长、茎杆直径、茎液流、叶片温度在不同天气条件下的变化规律与影响因素,发现番茄果实的直径呈现连续波动增大的趋势,白天的增长速度大于晚上,晴天大于阴天;植株叶片的蒸腾速率大于植物根系的吸水能力时,茎杆直径就会出现收缩现象,典型晴天昼夜收缩差异显着;叶片温度和气温的变化趋势一致,晴天叶-气温差的变幅明显大于阴天,叶温和气温、总通量密度以及空气饱和水汽压差呈极显着相关关系,建立了叶-气温差与空气水汽压差和总辐射通量密度的多元线性回归模型,可以很好模拟叶气温差的变化;分根区交替滴灌番茄茎液流在晴天中午低于常规滴灌,而阴天差异不大,利用边界线分析方法建立了番茄相对茎液流与空气温度、空气的饱和水汽压差、总辐射通量密度拟合关系式,均呈显着相关关系;建立了相对茎液流与空气温度、空气水汽压差、总辐射通量密度的多元线性回归方程,模拟茎液流变化过程精度较高。(4)研究了局部控制灌溉番茄叶-气温差、茎杆变化、果实直径增长等指标在灌溉周期内的变化规律,发现果实直径增长量与土壤含水量关系并不明显,不能作为评价土壤含水量的指标;获得了评价番茄水分亏缺指标的水分亏缺指数(CWSI)上、下基线,发现午后其值受天气状况影响明显,不能作为天气多变地区指导灌溉的指标,但在干旱少雨、晴朗天气较多的中国西北干旱沙漠绿洲区具有一定的可行性;MDS/ET0与土壤含水量存在着紧密的联系,并且其受外界影响较小,指标较稳定,可以作为反映土壤含水量的指标来指导灌溉,分析提出了基于茎秆日极差与ET0之比作为水分亏缺的判别方法。(5)研究了局部控制灌溉对土壤持水特性、土壤温度及肥料利用的影响,获得了局部控制灌溉后土壤空间微域土壤水分特征曲线的变化规律,评估了土壤保持最大有效水分的特征,发现局部控制灌溉有利于形成良好的土壤结构;分析了局部控制灌溉分区分层土壤温度在生育期及日变化规律,建立了基于气温的土壤温度预测模型;测定了拉秧以后番茄根区分层微域氮磷钾残留量,分析其空间分布特征,评价了肥料利用情况。(6)无论是垂向还是水平分根区交替滴灌,在番茄生育期总存在相对干燥的区域,说明局部控制灌溉可以形成产生水分亏缺信号ABA的水分环境;灌水侧土壤水分下降速度较快,而非灌水侧则下降缓慢,说明交替灌溉的灌水侧是番茄根系吸水的主要来源;垂向分根区交替滴灌耗水强度明显低于常规滴灌的处理;同一水分处理的不同根系层耗水强度也不同,总体是上层大于下层。研究结果表明温室蔬菜采用局部控制灌溉在中等灌水量条件下可以实现增产、节水、维持生命健康,且有利于形成良好的土壤结构、适宜的土壤温度和高效的肥料利用,初步提出的基于茎干直径变差和CWSI的水分亏缺诊断方法可以为灌溉精准控制提供指导。
闫映宇,林新慧[8](2011)在《灌溉方式对土壤水分运动参数的影响》文中指出通过实测和拟合的方法研究了不同灌溉方式对土壤饱和导水率及非饱和土壤水分运动参数的影响。结果表明:膜下滴灌明显改善了土壤导水性能,0-10 cm各土层土壤饱和导水率明显高于地面漫灌,并且两种灌溉方式下土壤饱和导水率都高于裸盐地;不同灌溉方式下,相同含水率所对应的非饱和导水率及非饱和扩散率均不同,0-100 cm各土层都表现为膜下滴灌>地面漫灌>裸盐地。膜下滴灌对土壤水分运动参数的影响,并不是由土壤质地、容重、温度、盐分等因素作用而引起,可能是由于膜下滴灌改变了土壤的团粒结构或土壤中盐分的离子组成而造成的。
姚晓琴[9](2011)在《湿热区花岗岩残积土路堤湿度迁移机理研究》文中提出我国东南沿海地区,夏季高温多雨,花岗岩分布广泛。随着高速公路建设规模的不断扩大,花岗岩残积土成为路堤主要填料之一,在路堤施工及开放交通服务期间,受地下水、大气降水、蒸发、路面结构透水、交通荷载等因素的影响,路堤湿度不断变化,填土的强度与刚度下降,导致路堤沉陷、路面开裂等公路工程病害普遍存在。因此,明确路堤的湿度迁移规律及湿度变化对花岗岩残积填土的工程特性影响具有重要意义。基于以上,本文针对福建地区典型花岗岩残积填土,采用室内模型试验与数值模拟相结合,系统研究花岗岩残积填土的工程性质及在毛细作用、雨水入渗及温湿耦合作用下路堤湿度的迁移规律。采用常规土工试验、吸力试验、水平土柱吸渗试验确定非饱和花岗岩残积土的物理特性、吸力特性、水分扩散率、非饱和导水率、饱和导水率与压实度关系;改进了综合考虑土体颗粒组成的热特性参数公式;采用常规三轴试验,明确不同层位花岗岩残积土的吸力强度与饱和度的关系。基于Richard非饱和渗流方程,以体积含水量为变量,编制了一维毛细水上升有限差分程序,并采用室内毛细水上升土柱试验对程序进行验证,模拟了不同压实度、初始含水量及考虑温度变化对毛细作用的影响,建立了不同条件下毛细水上升高度与上升速度模型,确定不同压实度、初始含水量条件下路堤土的最终毛细水上升高度值。基于Richard非饱和渗流方程,以体积含水量为变量,编制一维有限差分程序,并分别采用室内一维土柱入渗试验和有限元对上述程序进行验证;以负压力水头为变量,编制成层土路堤的二维ADI有限差分程序,模拟不同降雨强度、降雨历时、路面结构条件下路堤湿度迁移规律。依据非稳态导热方程,分别编制了一维、二维ADI有限差分程序,并采用室内土柱试验进行对比验证,在此基础上,应用二维程序模拟了福建气温、太阳辐射、风速等边界条件下,花岗岩残积土路堤温度分布及季节性变化规律,同时分析了不同压实度、热导率、体积比热容对路堤温度场影响特征。综合考虑温度对水分运动参数影响,利用Matlab语言编制温湿耦合程序,模拟了降雨-毛细耦合、温度-毛细耦合、温度-降雨-毛细耦合条件下路堤内的湿度迁移,获得花岗岩残积土路堤在不同环境条件下的温度场、湿度场年变化规律。
高忠霞,杨学云,周建斌,王祥,王宏[10](2010)在《小麦-玉米轮作期间不同施肥处理氮素的淋溶形态及数量》文中研究说明利用大型回填土渗漏池研究了陕西关中平原小麦-玉米轮作年生长周期内塿土不同施肥处理氮素淋溶的动态变化。结果表明,小麦-玉米期间土壤淋溶的氮素以硝态氮(NO3--N)为主,溶解性有机氮(DON)次之,铵态氮(NH4+-N)最低,占淋失总氮的比例平均分别为72.1%、26.2%和1.7%,说明除NO3--N外,DON也是不可忽视的土壤氮素淋失形态。与施氮磷化肥(NP)相比,氮磷化肥和有机肥配施处理(NPM)明显降低了淋溶到100 cm深度土层的氮量;在小麦-玉米生长期间,NPM处理NO3--N、DON和NH4+-N的累积淋溶量比NP处理分别降低了64.4%、42.9%和54.8%,这与配施有机肥后提高了土壤的持水保肥能力有关,说明有机肥与化肥合理配合施用可以降低氮素的淋溶损失。
二、土壤水分入渗的温度效应及其数学模式(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土壤水分入渗的温度效应及其数学模式(论文提纲范文)
(1)降雨非饱和入渗对土壤热量运移变化的影响(论文提纲范文)
0 引言 |
1 理论与方法 |
1.1 降雨入渗对土壤热量运移传输过程的影响 |
1.2 温度变化对土壤导水率的影响 |
2 数学模型与求解 |
2.1 基本假定 |
2.2 数学模型 |
2.3 定解条件 |
2.4 数值求解与程序设计 |
3 案例计算与验证 |
3.1 材料与模型 |
3.2 计算参数与边界条件 |
3.3 计算结果与分析 |
3.3.1 表层热交换条件下土壤热量运移演化规律 |
3.3.2 降雨自由入渗条件下土壤水分运移规律 |
3.3.3 考虑降雨入渗过程的土壤热量运移规律 |
3.3.4 数值验证与误差分析 |
4 讨论 |
5 结论 |
(2)季节性冻融过程黄土斜坡水文效应及其稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻融作用下土体水热运移研究 |
1.2.2 冻融作用下土体水力参数研究 |
1.2.3 冻融型滑坡失稳机制研究 |
1.2.4 存在问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究思路 |
1.3.3 研究内容 |
1.3.4 技术路线 |
1.4 创新点 |
第二章 研究区地质环境条件 |
2.1 气象水文 |
2.1.1 气象 |
2.1.2 水文 |
2.2 地势地貌 |
2.2.1 地势 |
2.2.2 地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.3.1 第四系 |
2.3.2 白垩系 |
2.4 岩土体类型与性质 |
2.4.1 岩土体类型 |
2.4.2 岩土体工程地质性质 |
2.5 水文地质 |
2.5.1 黄土孔隙含水系统 |
2.5.2 砂砾石孔隙层间无压水含水系统 |
2.5.3 基岩裂隙潜水含水系统 |
2.6 人类工程活动与地质灾害 |
2.6.1 引水灌溉 |
2.6.2 地质灾害 |
第三章 黄土水力学参数对温度变化的响应机制研究 |
3.1 变温下饱和-非饱和黄土水力学参数测定设备研制 |
3.1.1 黄土水力参数测试原理测定理论 |
3.1.2 实验装置研制和实施过程 |
3.2 黄土水力学参数对温度的响应机制研究 |
3.2.1 试验材料和方法 |
3.2.2 结果和讨论 |
3.3 本章小结 |
第四章 季节性冻融过程中土体温度和水分时空演化规律 |
4.1 冻结层温度和水分的原位监测 |
4.1.1 试验方法 |
4.1.2 监测设备 |
4.2 黄土斜坡温度时空变化规律 |
4.2.1 温度时间尺度变化特征 |
4.2.2 垂向剖面上温度变化规律 |
4.3 垂直剖面水分变化规律 |
4.4 温度与水分相关性 |
4.5 本章小节 |
第五章 季节性冻融过程黄土斜坡地下水响应研究 |
5.1 季节性冻融过程黄土冻结层水热运移规律 |
5.1.1 模型建立 |
5.1.2 水分运动与热参数 |
5.1.3 冻结过程数值模拟 |
5.1.4 不同温度梯度条件下包气带水热运移规律 |
5.2 季节性冻融过程黄土斜坡地下水响应 |
5.2.1 二维剖面水分运动概念模型 |
5.2.2 剖面二维水分运动数学模型 |
5.2.3 模型的单元剖分 |
5.2.4 边界条件与初始条件 |
5.3 模型中所需参数的确定 |
5.4 模型验证与识别 |
5.5 季节性冻融过程斜坡地下水响应分析 |
5.5.1 季节性冻融过程斜坡地下水流向、流速分析 |
5.5.2 季节性冻融过程斜坡饱和区动态过程 |
5.5.3 溢出带流量变化特征 |
5.6 本章小结 |
第六章 季节性冻融过程黄土斜坡稳定性分析 |
6.1 斜坡稳定性评价原理 |
6.1.1 基于极限平衡理论的条分法 |
6.1.2 基于弹塑性理论的有限元数值法 |
6.2 黄土斜坡稳定性评价模型 |
6.2.1 模型建立 |
6.2.2 岩土参数选取 |
6.3 黄土斜坡流-固耦合结果分析 |
6.3.1 孔隙水压力影响区分析 |
6.3.2 最大主应力场与最小主应力场分布 |
6.3.3 剪应力与剪应变分布与特征 |
6.3.4 滑坡体XY向位移响应分析 |
6.3.5 塑性区演化过程分析 |
6.4 黄土斜坡稳定性响应分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)深埋秸秆对作物主要根系层土壤温度的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 秸秆还田对土壤温度影响的研究现状 |
1.2.2 土壤温度变化规律研究现状 |
1.2.3 地温对作物生长的影响研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 试验土壤 |
2.2.2 试验秸秆 |
2.3 试验设计 |
2.3.1 滴灌及非滴灌条件下温室内深埋秸秆对土壤温度影响试验 |
2.3.2 大田覆膜及非覆膜条件下深埋秸秆对土壤温度影响试验 |
2.4 软件使用 |
第三章 结果与分析 |
3.1 深埋秸秆对日光温室土壤温度变化的影响研究 |
3.1.1 深埋秸秆无灌水条件下不同时期土壤温度分布规律 |
3.1.2 灌水过程中深埋秸秆土壤温度的变化规律 |
3.1.3 深埋秸秆处理产生的温差大小及位置分布 |
3.2 覆膜和非覆膜条件下深埋秸秆对大田土壤温度变化的影响研究 |
3.2.1 不同处理下玉米不同生育期土壤温度变化 |
3.2.2 不同处理下玉米不同生育期土壤温度的变化量 |
3.2.3 不同处理下玉米产量和土壤温度的关系 |
3.3 小结 |
3.3.1 温室内深埋秸秆对土壤温度影响 |
3.3.2 大田内深埋秸秆对土壤温度影响 |
3.3.3 不同处理下玉米产量和土壤温度的相关性 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(4)温度对黄土水力学参数的影响研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验材料和方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 研究方法 |
2 结果和讨论 |
2.1 黄土饱和渗透系数的温度效应 |
2.1.1 渗透系数K与冻融交替次数的关系 |
2.1.2 温度变化对渗透系数K的影响 |
2.2 黄土非饱和水力参数的温度效应 |
3 结论 |
(5)一种可测定变温下饱和-非饱和土水力学参数的实验装置(论文提纲范文)
1 工作原理 |
1.1 不同温度下饱和渗透系数的测试原理 |
1.2 给水度的测定原理 |
1.3 不同温度下非饱和土水力参数的测试原理 |
2 实验装置研制和实施过程 |
2.1 实验装置研制 |
(1)实验筒。 |
(2)供水与回水系统。 |
(3)数据采集系统。 |
2.2 实验实施过程 |
2.3 实验装置的特点 |
3 实验结果分析 |
3.1 黄土的饱和-非饱和水力参数的测定 |
3.2 该测试方法的优缺点 |
4 结论 |
(6)不同种植密度下小麦盆栽试验土壤水分特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 研究文献综述 |
1.2.1 土壤水分特征曲线 |
1.2.2 土壤持水能力 |
1.2.3 土壤供水能力 |
1.2.4 小麦根系特征 |
1.2.5 根系对土壤物理性质的影响 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验设计 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 采样方法 |
2.2.2 土壤水分特征曲线确定方法 |
2.2.3 土壤物理性质的测定方法 |
第三章 土壤水分特征曲线及土壤持水能力 |
3.1 同土层不同种植密度土壤水分特征曲线形态对比 |
3.2 相同种植密度下不同土层土壤水分特征曲线形态对比 |
3.3 土壤水分特征曲线的拟合方程 |
第四章 比水容量及土壤供水能力 |
4.1 比水容量方程 |
4.2 不同吸力下的比水容量值 |
4.3 100kPa 下的比水容量值 |
第五章 土壤水分特征参数 |
5.1 饱和含水量 |
5.2 毛管水含量 |
5.3 有效水含量 |
第六章 土壤当量孔隙分布变化 |
第七章 结论与讨论 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)温室番茄局部控制灌溉节水调控机制与水分亏缺诊断(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1. 研究目的与意义 |
1.2. 国内外研究进展与存在的问题 |
1.2.1 局部控制灌溉研究进展 |
1.2.2 温室蔬菜灌溉的研究进展 |
1.2.3 温室蔬菜水分亏缺诊断研究进展 |
1.2.3.1 温室蔬菜水分亏缺的土壤水分指标 |
1.2.3.2 茎液流 |
1.2.3.3 茎杆直径 |
1.2.3.4 叶(冠层)温法 |
1.2.3.5 果实增长指标 |
1.2.4 温室番茄灌溉研究进展 |
1.2.5 研究存在的问题及进一步研究和解决的主要问题 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 研究方法与试验方案设计 |
2.1 试验区概况 |
2.2 研究方法与技术路线 |
2.3 试验布置方案与测定项目 |
2.3.1 试验布置方案 |
2.3.2 测定项目 |
2.4 植物生理监测系统 |
2.5 数据分析与处理 |
第三章 局部控制灌溉对温室番茄生理生长及产量、水分利用效率的影响 |
3.1 局部控制灌溉对番茄生长的影响 |
3.1.1 局部控制灌溉对番茄株高和茎杆直径的影响 |
3.1.2 局部控制灌溉对番茄地下和地上生物量生长的影响 |
3.1.3 水平交替滴灌对地上、地下生物量的影响 |
3.1.4 局部控制灌溉对番茄冗余生长的影响 |
3.2 局部控制灌溉对番茄生理指标的影响 |
3.2.1 局部控制灌溉对番茄光合、蒸腾的影响 |
3.2.2 局部控制灌溉对番茄细胞液浓度的影响 |
3.2.3 局部控制灌溉对番茄叶水势的影响 |
3.3 局部控制灌溉对番茄品质、产量和水分利用效率的影响 |
3.3.1 局部控制灌溉对番茄产量的影响 |
3.3.2 局部控制灌溉对番茄水分利用效率的影响 |
3.3.3 局部控制灌溉对番茄品质的影响 |
3.4 小结 |
第四章 局部控制灌溉温室番茄茎杆直径、叶温及茎液流变化规律与影响因素分析 |
4.1 局部控制灌溉条件下番茄果实直径增长规律与不同天气条件对果实直径增长的影响 |
4.2 局部控制灌溉条件下番茄茎杆收缩规律与影响因素分析 |
4.3 局部控制灌溉条件下番茄叶片温度变化规律与影响因素分析 |
4.3.1 不同天气条件对叶面温度变化的影响 |
4.3.2 影响叶面温度变化的因素分析 |
4.3.3 叶-气温差的模型 |
4.4 局部控制灌溉条件下番茄茎液流的变化规律与影响因素分析 |
4.4.1 不同天气条件对茎液流变化的影响 |
4.4.2 影响茎液流变化的因素分析 |
4.4.3 茎液流的多元线性拟合 |
4.5 小结 |
第五章 局部控制灌溉条件下温室番茄水分亏缺诊断研究 |
5.1 番茄果实直径增长量的作物水分亏缺判定分析 |
5.1.1 灌水周期内果实直径增长规律 |
5.1.2 果实直径收缩判断土壤水分亏缺指标分析 |
5.2 基于叶面温度的番茄水分亏缺诊断分析 |
5.2.1 灌水周期内叶面温度变化规律 |
5.2.2 叶面温度判断土壤水分亏缺指标 |
5.3 番茄茎杆收缩变化诊断作物水分亏缺分析 |
5.3.1 灌水周期内茎杆日最大收缩量与局部控制灌溉不同根区土壤含水量的关系 |
5.3.2 茎杆直径收缩判断土壤水分亏缺指标 |
5.4 小结 |
第六章 局部控制灌溉对番茄地土壤持水特性、地温及肥料利用的影响 |
6.1 局部控制灌溉对土壤持水特性的影响 |
6.1.1 土壤水分特征曲线的测定与拟合 |
6.1.2 局部控制灌溉对土壤孔隙度的影响 |
6.2 局部控制灌溉对土壤温度的影响 |
6.2.1 番茄生育期土壤温度变化规律 |
6.2.2 灌水周期内不同灌水方式对土壤温度变化的影响 |
6.2.3 不同灌水方式条件下土壤温度的时空分布特征 |
6.2.4 局部控制灌溉番茄生育期根区土壤温度最大变幅特征 |
6.2.5 局部控制灌溉土壤温度与气温的关系及模拟 |
6.2.6 讨论 |
6.3 局部控制灌溉对肥料利用和分布的影响 |
6.3.1 局部控制灌溉对氮肥利用的影响 |
6.3.1.1 局部控制灌溉对速效氮和硝态氮残留含量的影响 |
6.3.1.2 局部控制灌溉对残留铵态氮的影响 |
6.3.2 局部控制灌溉对有效磷残留含量的影响 |
6.3.3 局部控制灌溉对有效钾残留含量的影响 |
6.3.4 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 温室番茄局部控制灌溉土壤水分动态与耗水特征分析 |
7.1 局部控制灌溉番茄土壤水分动态变化特征 |
7.1.1 垂向交替滴灌番茄土壤水分动态变化特征 |
7.1.2 水平交替滴灌番茄土壤水分动态变化特征 |
7.2 局部控制灌溉番茄耗水特征分析 |
7.3 小结 |
第八章 总结与讨论 |
8.1 主要结论 |
8.1.1 局部控制灌溉对番茄生长效应的研究 |
8.1.2 番茄生理指标对局部控制灌溉的响应 |
8.1.3 局部控制灌溉温室番茄茎杆直径、叶温及茎液流变化规律与影响因素分析 |
8.1.4 局部控制灌溉条件下温室番茄水分亏缺诊断研究 |
8.1.5 局部控制灌溉对土壤持水特性、土壤温度及肥料利用的影响 |
8.1.6 温室番茄局部控制灌溉土壤水分动态与耗水特征分析 |
8.2 论文的创新之处 |
8.3 论文不足之处及有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)湿热区花岗岩残积土路堤湿度迁移机理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 花岗岩残积土的研究现状 |
1.2.2 湿度迁移的理论研究 |
1.2.3 湿度迁移规律研究现状 |
1.3 问题的提出、研究目标、研究内容、技术路线 |
1.3.1 问题的提出 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究内容 |
1.3.4 技术路线 |
第二章 花岗岩残积填土的工程特性 |
2.1 花岗岩残积填土的物质成分 |
2.1.1 矿物成分 |
2.1.2 化学成分 |
2.1.3 物化特性 |
2.2 花岗岩残积填土物理特性 |
2.2.1 颗粒分析试验 |
2.2.2 比重试验 |
2.2.3 界限含水率试验 |
2.2.4 击实试验 |
2.3 花岗岩残积填土土-水分特征曲线 |
2.3.1 土水特征曲线模型 |
2.3.2 花岗岩残积填土吸力与含水量关系 |
2.4 花岗岩残积填土的水分运动参数 |
2.4.1 土体水分扩散率 |
2.4.2 饱和导水率 |
2.4.3 非饱和导水率 |
2.5 花岗岩残积填土的热特性参数 |
2.5.1 比热容 |
2.5.2 热导率 |
2.5.3 热扩散率 |
2.6 含水量对花岗岩残积土强度的影响 |
2.6.1 试验方法 |
2.6.2 变形与强度特性 |
2.6.3 吸力强度与饱和度的关系 |
2.7 本章小结 |
第三章 毛细作用下路堤湿度迁移研究 |
3.1 毛细特性 |
3.1.1 表面张力 |
3.1.2 水膜表面的力学平衡条件 |
3.2 毛细水上升的主要影响因素 |
3.2.1 土的类型 |
3.2.2 土的粒度 |
3.2.3 矿物成分 |
3.2.4 化学成分与浓度 |
3.2.5 含水量 |
3.2.6 密实度 |
3.2.7 温度 |
3.3 花岗岩残积土路堤毛细水上升研究 |
3.3.1 室内毛细水上升试验 |
3.3.2 路堤毛细水上升数值模拟 |
3.4 本章小结 |
第四章 降雨作用下路堤湿度迁移研究 |
4.1 降雨入渗理论 |
4.2 降雨入渗数学模型与求解 |
4.2.1 一维模型 |
4.2.2 二维模型 |
4.3 室内降雨入渗土柱试验 |
4.3.1 试验设计 |
4.3.2 试验结果与分析 |
4.4 降雨作用下路堤水分迁移数值模拟 |
4.4.1 一维降雨垂直入渗 |
4.4.2 二维降雨入渗模拟 |
4.5 本章小结 |
第五章 福建花岗岩残积土路堤温度场特征研究 |
5.1 传热学理论基础 |
5.1.1 非稳态导热微分方程 |
5.1.2 导热微分方程的定解条件 |
5.2 路堤温度场影响因素 |
5.2.1 土质特性 |
5.2.2 外界环境 |
5.2.3 路面结构类型 |
5.3 室内一维土柱试验温度动态观测与分析 |
5.3.1 试验研究与观测分析 |
5.3.2 数值计算对比验证 |
5.4 福建自然环境下路堤温度场二维数值模拟 |
5.4.1 福建自然气候边界条件 |
5.4.2 计算参数 |
5.4.3 非稳态导热差分方程 |
5.4.4 路基温度季节性变化特征数值模拟 |
5.4.5 路基温度的影响因素分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 温湿耦合条件下路堤湿度迁移分析 |
6.1 温湿耦合数学模型 |
6.2 路堤水热参数确定 |
6.2.1 考虑温度影响的导水率 |
6.2.2 考虑温度影响的水分扩散率 |
6.2.3 热湿扩散系数DT 确定 |
6.3 降雨-毛细耦合模型 |
6.3.1 初始条件与边界 |
6.3.2 计算结果分析 |
6.4 温度-毛细耦合分析 |
6.4.1 计算模型与边值条件 |
6.4.2 计算步骤 |
6.4.3 计算结果分析 |
6.4.4 影响因素分析 |
6.5 温度-降雨-毛细耦合分析 |
6.5.1 计算模型与边界条件 |
6.5.2 计算结果分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
攻读硕士期间发表的文章 |
攻读硕士期间参与的科研项目 |
(10)小麦-玉米轮作期间不同施肥处理氮素的淋溶形态及数量(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验地点 |
1.2 试验设计 |
1.3 渗滤液的采集 |
1.4 测定与计算方法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同深度土壤渗滤液量动态变化 |
2.2 不同深度土壤渗滤液中不同形态氮浓度的动态变化 |
2.2.1 50 cm深度各形态氮浓度的动态变化 |
2.2.2 80 cm深度各形态氮浓度的动态变化 |
2.2.3 100 cm深度各形态氮浓度的动态变化 |
2.3 不同形态氮的累积淋溶量和淋溶率 |
3 讨论 |
3.1 DON在农田土壤氮素淋溶中的作用及效应 |
3.2 影响土壤中氮素淋溶的因素 |
3.3 渗滤液中不同形态氮含量的动态变化原因 |
4 结论 |
四、土壤水分入渗的温度效应及其数学模式(论文参考文献)
- [1]降雨非饱和入渗对土壤热量运移变化的影响[J]. 张超,姜景山,王如宾,金华. 农业工程学报, 2020(18)
- [2]季节性冻融过程黄土斜坡水文效应及其稳定性研究[D]. 曾磊. 长安大学, 2018(01)
- [3]深埋秸秆对作物主要根系层土壤温度的影响研究[D]. 庞明亮. 沈阳农业大学, 2017(01)
- [4]温度对黄土水力学参数的影响研究[J]. 曾磊,段磊,李万鹏,乔晓英,李俊亭. 工程地质学报, 2016(04)
- [5]一种可测定变温下饱和-非饱和土水力学参数的实验装置[J]. 曾磊,段磊,李万鹏,乔晓英,李俊亭. 南水北调与水利科技, 2016(04)
- [6]不同种植密度下小麦盆栽试验土壤水分特性研究[D]. 马昌臣. 中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心), 2013(12)
- [7]温室番茄局部控制灌溉节水调控机制与水分亏缺诊断[D]. 胡笑涛. 西北农林科技大学, 2012(11)
- [8]灌溉方式对土壤水分运动参数的影响[J]. 闫映宇,林新慧. 水土保持研究, 2011(04)
- [9]湿热区花岗岩残积土路堤湿度迁移机理研究[D]. 姚晓琴. 福州大学, 2011(06)
- [10]小麦-玉米轮作期间不同施肥处理氮素的淋溶形态及数量[J]. 高忠霞,杨学云,周建斌,王祥,王宏. 农业环境科学学报, 2010(08)