一、多因子膜孔入渗规律及入渗模型研究(论文文献综述)
包城[1](2021)在《和田风沙土条件下日光温室滴灌番茄耗水规律及灌溉制度研究》文中研究指明
张子辉[2](2020)在《基于线源入流入渗法的生物结皮土壤水分入渗特征模拟》文中提出退耕还林(草)工程实施后,生物结皮在黄土丘陵区退耕地表面广泛发育,平均盖度可达60%~70%甚至更高,显着影响退耕地土壤水分入渗及坡面产流。明确生物结皮对退耕地水分渗透性的影响,对明确该区退耕还林(草)工程的水文效应具有重要意义。目前分布于坡地的生物结皮土壤水分入渗研究中,其水分入渗速率测定方法仍存在不足之处,妨碍了人们对生物结皮对水文过程影响的认识。线源入流入渗法(以下简称线源法)是雷廷武等根据水量平衡原理提出的可以准确简捷测定不同情况下坡地土壤水分入渗速率的方法。本文以黄土丘陵区生物结皮发育良好的样地为研究对象,研究了样地坡度、布水器放水流量、土壤前期含水量对线源法测定生物结皮土壤水分入渗速率测定结果的影响。并以黄土丘陵区退耕封禁地生物结皮为研究对象,以人工模拟降雨试验为参照,研究了线源入流入渗法在坡地生物结皮渗透性研究中的适用性。基于对试验样地生物结皮土壤理化属性与入渗速率的相关分析、主成分分析、回归分析、通径分析等统计分析方法,解析了生物结皮土壤水分渗透性机理。在已有的层状土水分入渗模型理论的基础上,结合生物结皮特性,对Green-Ampt层状土水分入渗模型参数修订,构建了考虑生物结皮的土壤水分入渗模型。研究对准确认识黄土丘陵区退耕地生物结皮的土壤水文效应具有重要的意义,为该区退耕还林(草)工程的水土保持效益评估提供了科学工具。取得以下主要结论:(1)坡度、放水流量是线源法测定结果的关键影响因子。对于土壤前期含水量过高时对线源法观测效果的影响,可通过在入渗水中加入染色剂予以消除。线源法可用于10°~35°坡度坡地生物结皮土壤水分渗透速率的测定,在该坡度范围内,线源法测得初始入渗速率变化范围为10mm/min-4mm/min,平均入渗速率变化范围为2.2mm/min-1.3mm/min,稳定入渗速率变化范围为1.8mm/min-0.8mm/min。随坡度增加,线源法测得初始、平均、稳定入渗速率均显着下降。布水器放水流量由150ml/min增加至450ml/min,线源法测得初始入渗速率由6mm/min增加至9mm/min,平均入渗速率由2.0mm/min增加至4.0mm/min,稳定入渗速率由1.0mm/min增加至2.0mm/min,布水器放水流量增加,线源法测定的初始、平均、稳定入渗速率均显着增加。前期土壤含水量由8%增加至24%,线源法测得的初始入渗速率变化范围为16mm/min降低至4mm/min,平均入渗速率由4.0降低至1.5mm/min,稳定入渗速率由2.3mm/min降低至1.2mm/min,前期土壤含水量增加,线源法测得的初始、平均、稳定入渗速率均显着降低。坡度变化,线源法测得初始、平均、稳定入渗速率显着降低,通过回归方程y1=-0.1712x+11.273 R2=0.7852 p<0.05 y2=-0.0332x+2.1782 R2=0.7466 p<0.05分别对不同坡度下线源法所得初始与稳定入渗速率测定值进行校正。布水器放水流量改变,线源法测得的土壤水分初始、平均、稳定入渗速率随之显着变化。线源法测定实施中,具体放水流量选取应因地制宜考虑不同因素的影响,对黄土丘陵区300ml/min是适宜放水流量。当土壤前期含水量大于18%时,加入4g/L考马斯亮蓝配制溶液,以便清晰分辨土壤干湿区域的界限。(2)在线源法测定条件下,随着生物结皮发育程度增加,土壤水分初始、平均及稳定入渗速率呈增加趋势,差异显着。随生物结皮总盖度增加,土壤水分初始与平均入渗速率显着降低,稳定入渗速率显着增加。不同藓盖度小区,发育程度增加,线源法测得的生物结皮初始入渗速率由3mm/min增加至12mm/min,平均入渗速率由0.5mm/min增至4.5mm/min的范围内,而稳定入渗速率的变化范围为0.3~1.8mm/min。生物结皮总盖度增加,线源法测得初始入渗速率由10mm/min降低至4mm/min,平均入渗速率由2.2mm/min降低至1.8mm/min,而稳定入渗速率则由0.9mm/min增加至1.3mm/min。对于不同地表处理下线源法测定的结果,初始入渗速率为裸土(28mm/min)>藓结皮(12mm/min)>藻结皮(4mm/min),整个入渗过程中藻结皮样地土壤水分入渗速率均低于藓结皮与裸土小区。(3)线源法可以很好的描述坡地不同类型生物结皮土壤水分入渗过程,与人工模拟降雨试验所测得稳定入渗速率呈显着的线性相关关系。人工模拟降雨测定下,生物结皮发育程度增加其平均入渗速率的变化范围为0.9mm/min-1.4mm/min,稳定入渗速率的变化范围为0.8mm/min-1.3mm/min,平均与稳定速率均呈现增加趋势,各处理间差异不显着。线源法可完整反映坡地生物结皮土壤的初始、平均及稳定入渗速率,其测定结果与同一试验小区人工模拟降雨所测得稳定入渗速率呈显着的线性相关关系y=1.73x-1.24(R2=0.3768,p<0.05),即线源法可以较准确测定自然降雨条件下生物结皮土壤水分入渗速率。(4)生物结皮土壤水分初始入渗速率主要与藻结皮盖度呈显着的负相关关系(R2=0.905,P<0.01),稳定入渗速率主要与下层土壤容重有关,呈现显着的负相关关系(R2=0.738,p<0.01)。生物结皮土壤水分入渗的影响因子主要有藻藓结皮盖度、结皮容重、下层容重等,累积贡献率达74.73%。生物结皮入渗的初始入渗速率主要由藻结皮盖度决定。稳定入渗速率则主要由下层土壤性质土壤容重决定,下层土壤容重增加,贡献率60.68%。(5)生物结皮土壤水分入渗的Green-Ampt模型原模型与改进后的模型分别与线源法的实测结果对比分析,改进后的Green-Ampt模型即4)=6)1+(51)1+h),其中参数Sf B修订为与生物结皮藓盖度(mc)相关的参数即Sf B=0.9256mc+70.351 R2=0.8896,(mc是藓结皮盖度)模型精确度提高21.03%,可以更加准确模拟生物结皮土壤水分入渗情况,为生物结皮水文效应研究奠定基础。
刘乐[3](2019)在《浑水膜孔灌自由入渗氮素运移转化与水肥耦合特性及影响因素研究》文中指出本文在分析总结膜孔灌技术研究成果的基础上,结合我国黄河流域浑水灌溉与农田施肥现状,采用室内试验与理论分析相结合的技术路线,通过开展浑水肥液入渗的膜孔灌试验研究,分析浑水膜孔单点源肥液自由入渗的入渗特性、湿润体内水分、氮素的运移分布规律和水肥耦合特性,以及不同影响因素对浑水肥液入渗特性的影响。主要研究成果如下:(1)研究了层状上浑水膜孔单点源肥液自由入渗的入渗特性,结果表明:夹砂层不同位置处理对浑水膜孔单点源肥液入渗均具有明显的减渗效果;夹砂层不同位置处理均增加了水分的横向扩散,水分穿过土砂交界面后,0~5 cm层位的湿润锋运移距离与入渗历时仍符合幂函数关系,而5~10 cm层位则呈线性函数关系;不同夹砂层位置的含水率在水平方向的分布规律同均质土相似,而在垂向的分布规律差异较明显;各处理在水平方向的土壤NO3-N浓度前锋运移距离的关系为:0~5 cm 层位>5~10 cm层位>均质土,0~5 cm土层各处理在垂向的NH4+-N含量含关系为:5~10 cm层位>均质土>0~5 cm层位。(2)浑水膜孔灌单点源自由入渗条件下,不同肥液浓度、土壤容重、泥沙级配的浑水肥液入渗与浑水入渗的单位膜孔面积累积入渗愤和入渗历时之间均符合Kostiakov入渗模型,其湿润锋运移距离随入渗历时增加均呈幂函数增大趋势;分别建立了单位膜孔面积累积入渗量、湿润锋运移距离与各影响因素和入渗历时的经验模型,经验证,所建模型拟合精度饺高。(3)与浑水入漆相比,除土壤容重1.40 g/cm3外,浑水肥液入渗的入渗能力、湿润体体积、湿润锋运移距离均较大。灌水结束时,肥液浓度为600、1300和2000 mg/L的肥液入渗增渗率分别为12.62%、23.84%和37.55%,且增渗率η与入渗历时t呈幂函数负相关;土壤容重由1.30 g/cm3增大至1.35 g/cm3 和1.40 g/cm3,其减漆率分别为13.96%和24.33%,且减渗率δ与入渗历时t呈对数负相关;泥沙中值粒径D50由0.019 mm增大至0.056 mm,其减渗率分别为20.28%、15.03%和10.36%,且减漆率ξ与入漆历时t呈幂函数负相关。(4)浑水膜孔灌单点源自由入渗条件下,不同肥液浓度、土壤容重、泥沙级配的浑水肥液入渗在湿润体内的水分分布规律基本相同,膜孔中心处的土壤含水率最高,越远离膜孔中心,土壤含水率越低,其等值线分布逐渐密集;同一入渗历时下,肥液浓度和泥沙中值粒径D50越大,土壤容重越小时,湿润体体积越大,且湿润体内同一点的土壤含水率越大。(5)浑水肥液入渗与浑水入渗在土壤湿润体内的NO3-N、NH4+-N分布规律不同;不施肥时,湿润体内NO3--N、NH4+-N含量靠近膜孔中心处均低于本底值,而靠近湿润锋处略大于本底值;灌水结束时,浑水肥液入渗的土壤NO3-N、NH4+-N含量均随湿润距离增大而减小。肥液浓度和泥沙中值粒径D50越大,湿润体内同一点的NO3-N和NH4+-N含量越大;土壤容重越小,湿润体内同一点的NO3--N含量越大,靠近膜孔中心处的NH4+-N含量越小,而湿润锋附近处的NH4+-N含量越大。(6)灌水结束时,膜孔中心水平方向0~12 cm与垂向0~10.5 cm的土壤NO3-N、NH4+-N含量与含水量之间均符合二次项函数关系;不同肥液浓度的浑水膜孔入渗土壤湿润体中含水率较高处,NO3-N、NH4+-N含量亦较高;且NO3-N、NH4+-N含量均随含水量增大呈增大趋势,肥液浓度越高,湿润体同一点的NC3--N、NH4+-N含量和含水量均越大。
姜瑞瑞[4](2019)在《浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗水氮运移特性试验研究》文中进行了进一步梳理本文在查阅国内外相关文献的基础上,结合黄河流域水质的特点,通过开展室内多点源交汇入渗试验并结合理论分析,研究了浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗水氮运移特性及各影响因素对浑水膜孔灌入渗能力、湿润锋运移距离、湿润体内水分分布以及土壤NO3-N运移规律的影响。主要取得以下研究成果:(1)通过研究浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗水、氮运移特性,建立了浑水肥液多点源交汇入渗数学模型。分析了浑水肥液多点源交汇入渗湿润体内各中心含水率分布规律、湿润锋运移距离及土壤NO3--N运移规律。结果表明:浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗各阶段单位膜孔面积累积入渗量均与入渗时间符合Kostiakov入渗模型;膜孔中心、各交汇中心和交汇面的湿润锋运移距离分别入渗时间成幂函数关系、对数函数和二次函数关系。湿润体内的含水率大小为膜孔中心>株间交汇中心>行间交汇中心>4点源交汇中心;浑水肥液多点源交汇入渗湿润体内,4点源交汇中心处NO3--N含量最大,而膜孔中心、株间交汇中心和行间交汇中心的NO3--N含量差异不显着。(2)不同肥液浓度、膜孔直径和浑水含沙率的浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗的单位膜孔面积累积入渗量与入渗时间之间均符合Kostiakov入渗模型,单位膜孔面积累积入渗量随着肥液浓度的增大而增大,随着膜孔直径和浑水含沙率的增大而减小。建立了浑水膜孔灌多点源交汇入渗的单位膜孔面积累积入渗量与入渗时间和各影响因素的经验模型。(3)各影响因素均对浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗湿润锋运移距离有明显的影响。不同膜孔直径、肥液浓度和浑水含沙率条件下浑水肥液多点源交汇入渗膜孔中心垂直湿润锋运移距离与入渗时间成幂函数关系;株间交汇中心垂向湿润锋运移距离与入渗时间拟合结果对数函数关系;行间交汇中心垂向湿润锋运移距离与入渗时间为对数函数关系:湿润体自由入渗面水平湿润锋运移距离与入渗时间呈幂函数关系;交汇面水平湿润锋入渗时间呈对数函数关系。最终建立了各个方向湿润锋运移距离与各影响因素和入渗时间的函数关系。(4)入渗时受各影响因素的影响,入渗结束后湿润体内NO3--N含量分布的差异较为明显;浑水肥液多点源交汇入渗在膜孔中心附近区域NO3--N含量较高,然后随着土壤深度的增加,NO3--N含量逐渐减小;但在入渗结束时的湿润锋处NO3--N含量会有一定的累积。膜孔直径和肥液浓度越大、浑水含沙率越小,湿润体内同一位置处的NO3--N含量分布着土壤深度的增加,NO3--N含量在逐渐减小;但在入渗刚结束时的湿润锋处NO3--N含量会有一定的累积。膜孔直径和肥液浓度越大、浑水含沙率越小,湿润体内同一位置处的NO3--N含量分布越多。
陈晓莹[5](2020)在《荒漠草原两种典型土壤的水分特征及其影响因素》文中进行了进一步梳理荒漠草原地处干旱半干旱气候区,降水量少分配不均,蒸发量大,生态环境。土壤水分是是联系降水、地表水、地下水和生物地球循环的纽带,物质传输和运移的载体,是水资源中最重要的部分生态水文过程。气温的逐渐上升和封育措施实施后,加剧了土壤水分赤字趋势。降水是荒漠草原地区土壤水分补给的主要方式,而降水能否转化为土壤有效水分,主要与水分入渗有关。因此,本文以宁夏荒漠草原区灰钙土和风沙土为对象,采取野外观测与室内实验相结合的方法,通过连续3年的原位监测,探究不同类型土壤水分的时空动态特征;在室内对影响土壤水分运移过程的土壤物理因素进行探究,利用正交试验分析容重、盐分、颗粒级配以及水头高度对均质土壤水分运移的影响,利用质地层状性对层状土壤水分运移过程进行分析。掌握不同土壤类型的水分入渗及再分布等运移规律,分析荒漠草原土壤水分入渗规律以期为改善土壤结构、提高荒漠草原区的水资源利用效率提供理论依据。主要结论如下:(1)2017-2019年对应的降水年型依次为:平水年、偏丰水年及特丰水年。2017-2019年Ⅰ级、Ⅱ级降水级别发生频次最高,降水年型的差异主要集中在Ⅵ级与Ⅶ级总降水量上。降雨量与降雨级别及降水次数间并未存在显着规律。(2)土壤水分变化的季节动态规律大致可以分为三个阶段:土壤水分补偿期(5月初至6月初)、土壤水分消耗期(6月中旬至9月底)及土壤水分弱平衡期(9月底-11月初)。特丰水年灰钙土与风沙土的速变层均为0~20cm,活跃层为20~80cm,次活跃层为80~100cm。偏丰水年灰钙土次活跃层为20~100cm,相对稳定层为0~20cm;偏丰水年风沙土次活跃层为:0~10cm、40~60cm及80~100cm,相对稳定层为10~40cm及60~80cm;平水年灰钙土的次活跃层为0~10cm及60~100cm,平水年风沙土次活跃层为0~10cm,相对稳定层为10~100cm。灰钙土土壤含水率随土层加深表现为“升-降-升”的变化,风沙土土壤含水率在0~60 cm 土层出现井喷式增加,而后增加缓慢,但随着土层深度的增加土壤含水率逐渐增大。2017年,灰钙土全剖面(0~100 cm)土壤水分表现为积累型,风沙土表现为消耗型;2018年,两种类型的土壤水分在全剖面均表现为消耗型。2019年,两种类型的土壤水分在全剖面均表现为积累型。(3)两种土壤类型土壤水分的时间稳定性随土壤深度的增加而增强,表层0-10cm 土壤水分变异性最大。灰钙土和风沙土全剖面的平均土壤含水率代表性土层分别为80~100和40~60cm。2种类型土壤的土壤水分时空分布不同,降水会增加土壤水分变异程度,风沙土受降水的影响高于灰钙土。(4)层状土壤入渗过程中,湿润锋、入渗速率随时间的增加而逐渐减小,累计入渗量随时间的增加而增大。在整个入渗阶段,灰钙土上覆盖风沙土 5cm、10cm、湿润锋进程、入渗速率以及累计入渗量并无显着差异,灰钙土上覆盖风沙土 20cm时存在显着差距。在入渗初始阶段,风沙土上覆盖灰钙土 5cm与10cm湿润锋进程、入渗速率及累计入渗量间并无显着差距,但入渗稳定阶段,风沙土上覆盖灰钙土 5cm、10cm及20cm其湿润锋进程、入渗速率及累计入渗量具显着性差异。均质风沙土的入渗率、累计入渗量及湿润锋进程显着高于均质灰钙土。土壤类型与分层厚度对土壤入渗过程具显着影响。灰钙土上覆盖风沙土厚度达到20cm时增渗能力最好,而风沙土上覆盖灰钙土厚度达到10cm时减渗效果最好。(5)结合R2值和模型参数综合比较Kostiakov模型、Philip模型、通用经验模型对入渗的拟合效果,发现通用经验模型对均质土壤的拟合效果最好,而Kostiakov模型对层状土壤入渗过程的拟合效果最好。3种模型对不同层状土壤的水分入渗过程的模拟效果依次是:Kostiakov模型、Philip模型、通用经验模型。(6)均质土壤入渗过程中,湿润锋、入渗速率随时间的增加而逐渐减小,累计入渗量随时间的增加而增大。湿润锋运移进程随容重及黏粉粒含量的的增大而减小,盐分含量的不同对土壤湿润锋的运移进程并无显着性影响。入渗速率随容重及黏粉粒含量的的增大而减小,随着盐分含量的增加呈“S”型变化。在土壤入渗的初期至30min时,湿润锋进程及入渗速率随压力水头的增加显着增大,当土壤入渗达到稳定阶段时,随压力水头的增加而减小。容重介于1.52~1.60(g/cm3)时,黏粉粒含量介于5%~10%时,累计入渗量随容重及黏粉粒含量的增加而减少,随着盐分含量的增加呈“S”型变化。各因素对均质土壤湿润锋进程与入渗速率的影响为:容重>颗粒级配>盐分>压力水头。各因素对均质土壤累计入渗量的影响为:容重>颗粒级配>压力水头>盐分。(7)在整个蒸发过程中,容重对土壤蒸发的影响最大。蒸发初期(第7天)时,4种因素对累计蒸发量的影响依次为:容重>压力水头>盐分>颗粒级配;蒸发中期(第21天)时,4种因素对累计蒸发量的影响依次为:容重>盐分>压力水头>颗粒级配;蒸发后期(第35天)时,4种因素对累计蒸发量的影响依次为:容重>压力水头>颗粒级配>盐分。
路培[6](2018)在《土壤结皮形成机制及空间分布对侵蚀的影响研究》文中研究说明土壤结皮(Physical crusts)是干旱、半干旱地区普遍存在的地表现象,是土壤在降雨打击、径流压实或灌溉条件下形成的致密结构表层。土壤结皮减少入渗、增加坡面径流,同时增大地表土壤的抗蚀性,从而对侵蚀过程有着重要的影响。在农业生产中,土壤结皮常伴随地表微地形(地表糙度)的变化而出现差异(结构结皮和沉积结皮),且分布差异明显,其对侵蚀的影响也各不相同。为此,在人工模拟降雨条件下,参照坡耕地表面实际状况,研究分析了土壤结皮的强度特征、土壤结皮强度对入渗和坡面侵蚀的影响、土壤结皮不同空间分布对侵蚀的影响以及土壤结皮和糙度共同作用下的土壤侵蚀机理,得出以下结论:(1)降雨强度和土壤理化性质均是影响土壤结皮形成的重要因素。降雨强度越大,结皮强度也越大,30 mm h-1降雨形成土壤结皮强度最低(11.6812.80 kPa),90 mm h-1降雨条件下形成的土壤结皮强度在15.0218.40 kPa之间,120 mm h-1降雨下形成的结皮强度最高(19.5920.62 kPa)。在相同降雨条件下,结皮强度在不同类土壤中的大小次序为:黑垆土>黄墡土>黄绵土>红土>塿土>(黑土、塿土+30 t/ha生物炭、塿土+7.5 t/ha生物炭),黑土和添加生物炭的塿土土壤结皮强度最小,黑垆土的土壤结皮强度最大。土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量、粘粒含量和有机质越大,结皮强度越小,交换性Na+离子与土壤结皮强度呈正相关。综合分析降雨强度和土壤理化对土壤结皮强度的影响得出,降雨强度、粘粒含量和>0.25 mm水稳性团聚体含量与土壤结皮强度间存在较强的线性关系,且降雨强度是影响结皮强度的主导因素。(2)土壤孔隙率的大小分布是影响入渗的主要因素,在积水入渗条件下,土壤结皮由于其致密的结构特性能有效降低土壤水分入渗,土壤结皮的减渗效应在8.8%60.3%之间。对于同一类型的土壤,其结皮强度愈大,减渗作用也愈大,塿土在高强度结皮、中等强度结皮和低强度结皮下的减渗效应分别为:37.4%、32.1%和10.9%。黑土随着结皮强度的减小,减渗率分别20.6%、17.2%和8.8%,黑土的减渗作用小于塿土,这与土壤本身的结构特性有着密切关系。土壤是具有自相似性的结构体,土壤颗粒的分形维数能有效的表征其结构特征,土壤团聚体分形维数(D)与土壤中>0.05mm的大颗粒含量成负相关,与<0.05mm的细颗粒成正相关,即大颗粒含量越大,分形维数越小。分形维数与入渗特征参数(F初、F稳、F平和F总)显着相关(p<0.05),且呈负相关关系,即分形维数越多,土壤入渗量越小,分形维数与各入渗特征参数间存在显着的二次回归关系(R2=0.5540.734)。(3)土壤结皮能有效减少降雨条件下坡面土壤侵蚀,但在大雨强下结皮对坡面径流的影响并不显着。土壤结皮强度越大,其减蚀效应越大,随土壤结皮强度的增大,减蚀效应分别为19.2%36.9%,34.9%65.5%和61.8%80.7%。土壤结皮增大坡面流流速,减小坡面径流深度,并且结皮坡面的水流剪切力和阻力系数均小于无结皮坡面。无结皮坡面、低强度结皮坡面、中等强度结皮坡面和高强度结皮的土壤可蚀性因子分别为2.673、2.404、2.099、1.293,发生侵蚀的临界径流剪切力分别为:0.127、0.145、0.168、0.176,随着结皮强度的增加,土壤可蚀性因子减小,临界径流剪切力增大,且随着结皮强度的增大水流剪切力与侵蚀量间的关联程度逐渐减弱,而阻力系数的关联程度增大。(4)结构结皮和沉积结皮在坡面不同空间位置时,坡面产沙过程存在显着差异,而产流过程差异性较小。结构结皮的减蚀效应在42.566.5%之间,沉积结皮的减蚀效应为(16.734.3%),沉积结皮在坡面下部时易被打破产生较大侵蚀,且沉积结皮面积越大,坡面的侵蚀产沙量越大。当地表凹陷和结皮同时存在时,凹陷位于坡面中部M和中下部LM时坡面产沙量较大。以平整无结皮坡面为对照,凹陷位于坡面下部L、中下部LM、中部M、中上部MU和上部(U)时,减沙率分别为91.5%、8.5%、5%、39%和19%;以平整结皮坡面为对照,减沙率依次为:89.5%、-16%、-28%、21%和6.5%。整体来看,凹陷位于坡面下部(L)的减蚀效应最大,相对于无结皮坡面,凹陷和结皮同时存在能有效减少坡面侵蚀,但相对与结皮坡面,位于坡面中部M和中下部LM凹陷会增加坡面侵蚀量。(5)坡度、耕作措施和土壤结皮均会对坡面侵蚀产沙过程产生重要影响,坡度同时也影响着土壤结皮厚度和由耕作措施产生的地表糙度的大小。4种不同耕作措施的地表糙度的大小顺序依次为等高耕作(0.1190.152)>人工掏挖(0.0930.115)>锄耕(0.0670.082)>犁耕(0.0370.058)。对于同一种耕作措施,地表糙度随坡度的增大呈减小趋势。坡度愈大,坡面结构结皮厚度愈小,3°坡坡面的结构结皮的平均厚度分别是5°、10°、15°和20°坡的1.06、1.13、1.19和1.32倍。同一坡度下,结皮厚度随雨强的增强不断增大,120 mm h-1降雨下结皮厚度分别是90mm h-1、60mm h-1的1.06、1.17倍。随着坡度的增大,坡面径流量和产沙量呈增加趋势,小坡度范围内(3°15°),径流和泥沙随坡度的增加率分别为16.721.0 g/°?m2?min、4.73.01 g/°?m2?min;大坡度范围内(15°-20°)分别为3.014.7 g/°?m2?min、1.293.19g/°?m2?min,即坡度增加径流和泥沙的作用逐渐减弱。糙度越大,坡面产流产沙量越小,土壤结皮对坡面径流的影响并不显着,而其能有效的减少坡面土壤侵蚀量。进一步的回归分析表明,坡度和地表糙度与径流呈显着相关,而结皮与径流的相关性较弱,坡面侵蚀的显着性影响因子的大小次序为坡度>糙度>土壤结皮。
刘利华[7](2018)在《浑水膜孔肥液自由入渗土壤水氮运移特性及影响因素研究》文中提出本文在查阅国内外相关文献的基础上,结合我国黄河流域浑水灌溉的实际,通过开展室内外试验,并结合数值模拟,针对浑水膜孔肥液自由入渗问题,主要研究浑水膜孔肥液自由入渗的入渗能力、湿润锋运移距离、湿润体水分分布以及土壤NO3-—N和NH4+—N运移特性及其影响因素,取得了以下主要研究成果:(1)不同肥液浓度、膜孔直径、土壤初始含水率和浑水含沙率条件下,浑水膜孔肥液自由入渗的单位膜孔面积累积入渗量与入渗时间之间均符合Kostiakov入渗模型;相同的入渗历时条件下,随着肥液浓度的升高,初始含水率、膜孔直径和含沙率的减小,入渗系数K逐渐增大;建立了单位膜孔面积累积入渗量与各影响因素和入渗时间的经验模型,经验证所建模型的可靠性较高。(2)不同肥液浓度、膜孔直径、土壤初始含水率和浑水含沙率条件下,浑水膜孔肥液自由入渗时湿润锋的运移距离随着肥液浓度、膜孔直径和土壤初始含水率的增大而增大,随着浑水含沙率的增大而减小;各影响因素下湿润锋的运移过程均为幂函数关系,按照幂函数分别建立了各影响因素下的湿润锋的运移过程的经验模型,经验证所建经验模型可靠性较高。(3)不同影响因素条件下,浑水膜孔肥液自由入渗所得出的湿润体内土壤含水率分布等值线均呈半椭圆形;随着到膜孔中心距离的由近到远,含水率等值线从疏到密分布,膜孔附近的含水率最大,含水率分布等值线相对疏松,基本接近饱和含水率,水势梯度较小,而湿润前锋附近的含水率变化较大,含水率分布等值线越密集,水势梯度较大;相同的入渗历时内,肥液浓度越高、浑水含沙率越小、初始含水率及膜孔直径越大,所得出的湿润体体积和高含水率区域越大,在湿润体内同一位置处,相应的含水率越大。(4)浑水膜孔肥液自由入渗条件下,停止供水时实测的湿润体内水平及膜孔中心垂向土壤NO3-—N含量和NH4+—N含量受肥液浓度、膜孔直径、浑水含沙率及土壤初始含水率的影响较大;灌水结束及再分布24 h和48 h,土壤NO3-—N和NH4+—N主要集中分布在膜孔中心附近区域,湿润锋附近实测的土壤NOO3-—N和NH4+—N含量相比本底值无明显变化,而土壤NO3—N在湿润体内分布规律与水分分布相似;随着肥液浓度的升高、浑水含沙率的减小、初始含水率及膜孔直径的增大,相同的入渗历时内的NO3—N和NH4+—N浓度锋运移距离越大,在湿润体内同一位置处,NO3-—N含量和NH4+—N含量均越高。(5)利用Hydrus-3D模型对单膜孔浑水自由入渗土壤水分运移特性进行了数值模拟,并对比分析了模拟值和实测值,计算了两者之间的相对误差;不同初始含水率条件下,单膜孔浑水自由入渗的累积入渗量、湿润锋运移过程以及膜孔中心垂向土壤含水率的实测值与模拟值之间的相对误差均较小,即HYDRUS-3D模型可以很好地模拟单膜孔浑水自由入渗条件下的土壤水分运移特性。
刘文光[8](2018)在《夹砂层土壤膜孔灌水分入渗规律数值模拟研究》文中提出本文是在查阅了膜孔灌和夹砂层土壤水分入渗理论的基础上,研究了膜孔灌条件下夹砂层土壤的水分入渗规律,应用室内试验与数值模拟相结合的方法,利用SWMS-2D软件求解建立的夹砂层土壤膜孔灌水分入渗模型,并用所建的模型模拟分析了不同影响因素对夹砂土膜孔灌土壤水分运动规律的影响,以及均质土与夹砂土入渗特性对比。(1)基于Richard方程建立了膜孔灌夹砂层土壤水分入渗数学模型,利用SWMS-2D软件求解,并采用平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、偏差百分比(PBIAS)和纳什效率系数(NSE)对累积入渗量、湿润锋运移距离和土体剖面含水量的实测数据与模拟数据进行统计分析的结果为MAE值和RMSE值接近0,PBIAS<10(-6.36-0.81),NSE接近1(>0.97),表明模拟值与实测值具有较好的一致性。所建模型可以较准确的反映夹砂土体膜孔灌水分入渗状况,证明SWMS-2D可以作为研究工具来模拟分析夹砂土体膜孔灌土壤水分入渗特性。(2)用所建的数学模型研究了不同影响因素下夹砂层土壤的水分入渗规律。研究了膜孔直径、夹砂层质地和入渗水头对湿润体水分分布、累积入渗量和湿润锋运移距离的影响。通过研究发现膜孔直径、夹砂层质地和入渗水头对湿润体水分分布有较大影响;累积入渗量也主要受到膜孔直径和入渗水头影响较大,而夹砂层的质地对其几乎没有影响;膜孔直径、夹砂层质地和入渗水头对湿润锋运移距离有不同程度影响。(3)通过对比数值模拟的均质土壤与夹砂层土壤的水分入渗规律,结果表明:在相同的条件下,说明夹砂层的存在对累积入渗量影响微弱;两者的湿润体形状不同,均质土壤为半球形,夹砂层土壤为方形;夹砂层的存在对湿润锋的运移有影响,尤其是垂直向。
金世杰[9](2017)在《浑水膜孔灌多点源交汇入渗规律及影响因素的试验研究》文中研究说明浑水膜孔灌多向交汇入渗是浑水膜孔灌中较常见的一种形式。本文通过室内外试验与理论分析相结合的方法,开展了浑水膜孔灌多向交汇入渗试验研究,分析研究了不同因素对浑水膜孔灌多向交汇入渗的影响,得出主要结论如下:(1)通过室内试验研究分析了浑水含沙率、膜孔直径、膜孔间距和土壤初始含水率对浑水膜孔灌多向交汇入渗的影响。随着浑水含沙率的增大累积入渗量递减,建立了累积入渗量与浑水含沙率的函数模型;随含沙率增加湿润锋运移速度减小,建立了交汇时间与浑水含沙率的数学模型。膜孔直径越大单个膜孔的累积入渗量越大,而单位面积上的累积入渗量却越小,建立了不同膜孔直径下浑水入渗模型和交汇时间模型。膜孔间距越小越早发生交汇,累积入渗量却越小,但垂直湿润锋运移速度反而越大。随土壤初始含水率增加累积入渗量逐渐减小,建立了浑水膜孔灌自由入渗单位膜孔面积累积入渗量、累积减渗量与含水率、入渗时间的数学模型。与自由入渗相比,多向交汇条件下累积入渗量相对减小,但湿润锋运移速率有所增大。(2)通过室外土箱试验分析研究了浑水含沙率、膜孔直径和膜孔间距对浑水入渗影响,较室内试验,入渗规律相似性明显,但由于试验土壤的差异性,入渗参数差异性较大。相同条件下,浑水含沙率越大、膜孔直径越小、膜孔间距越大,农膜表层泥沙滞留率就越大。浑水含沙率越高、膜孔直径越大、膜孔间距越小越有利于湿润体内土壤水分的均匀分布,越有利于提高灌水均匀度。(3)基于三维Green-Ampt入渗模型,建立了不同含沙率下的概化湿润锋吸力模型和水土界面沉降层阻渗作用模型以及不同膜孔直径下的概化湿润锋吸力模型,从物理模型角度上对含沙率和膜孔直径对浑水入渗的影响进行了研究。
范严伟,赵文举,冀宏[10](2012)在《膜孔灌溉单孔入渗Kostiakov模型建立与验证》文中进行了进一步梳理以非饱和土壤水分运动理论为基础,研究膜孔灌单孔入渗土壤水分运动的数学模型,用SWMS-3D软件对多种典型土壤的单点膜孔入渗特性进行模拟.结果表明:单点膜孔的累积入渗量变化过程符合Kostiakov模型.提出包含膜孔直径、灌溉水深的单点膜孔Kostiakov入渗模型参数计算方法,采用多种土壤单点膜孔入渗室内试验结果与已有文献资料对所建模型进行验证,结果表明,所建模型能较准确地反映单点膜孔入渗特性,可为确定合理的膜孔灌灌水技术要素组合提供理论依据.
二、多因子膜孔入渗规律及入渗模型研究(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、多因子膜孔入渗规律及入渗模型研究(论文提纲范文)
(2)基于线源入流入渗法的生物结皮土壤水分入渗特征模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 生物结皮土壤水分渗透性研究进展 |
1.2.2 土壤水分入渗测定方法研究进展 |
1.2.3 线源入流入渗法的提出及研究进展 |
1.3 土壤水分入渗模型研究进展 |
1.3.1 水分入渗过程模拟研究 |
1.3.2 层状土入渗模型研究进展 |
1.4 小结 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容及技术路线 |
2.3 材料与方法 |
2.4 测定指标及方法 |
2.5 数据分析 |
第三章 生物结皮土壤入渗速率测定的线源入流入渗法研究 |
3.1 坡度、放水流量及前期含水量对线源入流入渗法测定结果的影响 |
3.1.1 坡度对线源入流入渗法测定结果的影响 |
3.1.2 布水器放水流量对线源入流入渗法测定结果的影响 |
3.1.3 前期土壤含水量对线源法测定结果的影响 |
3.1.4 讨论 |
3.2 线源入流入渗法测定生物结皮水分入渗速率结果准确性 |
3.2.1 线源入流入渗法测定条件下不同发育程度生物结皮入渗速率 |
3.2.2 线源入流入渗法测定条件下不同盖度生物结皮入渗速率 |
3.2.3 人工模拟降雨测定条件下不同发育程度生物结皮入渗速率 |
3.2.4 人工模拟降雨测定条件下不同盖度生物结皮入渗速率 |
3.2.5 线源法与人工模拟降雨法测定结果的相关性 |
3.2.6 讨论 |
3.3 小结 |
第四章 生物结皮土壤水分入渗的影响因子及作用机理 |
4.1 生物结皮对土壤基础理化属性的影响 |
4.2 生物结皮土壤水分入渗机理 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 生物结皮土壤水分入渗模拟 |
5.1 Green-Ampt模型运用于生物结皮的可行性 |
5.2 考虑生物结皮的Green-Ampt模型的建立 |
5.2.1 层状土Green-Ampt模型入渗模型的校验 |
5.2.2 生物结皮Green-Ampt模型参数的校正 |
5.2.3 改进Green-Ampt模型精确度验证 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文的创新之处 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)浑水膜孔灌自由入渗氮素运移转化与水肥耦合特性及影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 清水膜孔灌研究进展 |
1.2.2 浑水灌溉研究现状 |
1.2.3 层状土入渗机制研究现状 |
1.2.4 覆膜土壤水氮耦合特性研究现状 |
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 |
2 试验装置与方法 |
2.1 试验装置 |
2.2 观测方法 |
2.3 土壤参数测定 |
2.3.1 试验土壤性质 |
2.3.2 泾惠渠灌区渠系浑水基本物理参数 |
3 浑水膜孔灌单点源肥液自由入渗特性 |
3.1 均质土浑水膜孔灌单点源肥液自由入渗特性 |
3.1.1 土壤累积入渗能力 |
3.1.2 施肥对均质土浑水膜孔灌单点源自由入渗的影响 |
3.1.3 土壤湿润锋运移特性 |
3.1.4 土壤湿润体内水分分布特性 |
3.1.5 土壤NO_3~??N运移特性 |
3.1.6 土壤NH_4~+?N运移特性 |
3.2 层状土浑水膜孔灌单点源肥液自由入渗特性 |
3.2.1 不同夹砂层位置土壤累积入渗能力 |
3.2.2 不同夹砂层位置土壤湿润锋运移特性 |
3.2.3 不同夹砂层位置土壤湿润体水分分布特性 |
3.2.4 不同夹砂层位置土壤NO_3~??N运移特性 |
3.2.5 不同夹砂层位置土壤NH_4~+?N运移特性 |
3.3 本章小结 |
4 浑水膜孔灌肥液单点源自由入渗水肥耦合特性 |
4.1 试验方案设计 |
4.2 肥液浓度对浑水膜孔单点源自由入渗水分运移的影响 |
4.2.1 肥液浓度对土壤入渗能力的影响 |
4.2.2 肥液浓度对增渗率的影响 |
4.2.3 肥液浓度对土壤湿润锋运移特性的影响 |
4.2.4 肥液浓度对土壤湿润体内水分分布特性的影响 |
4.3 肥液浓度对浑水膜孔单点源肥液自由入渗氮素运移特性的影响 |
4.3.1 土壤NO_3~??N的运移特性 |
4.3.2 土壤NH_4~+?N的运移特性 |
4.4 不同肥液浓度的浑水膜孔入渗土壤氮素含量与含水量的关系 |
4.4.1 土壤NO_3~??N含量与含水量的关系 |
4.4.2 土壤NH_4~+?N含量与含水量的关系 |
4.5 本章小结 |
5 浑水膜孔灌肥液单点源自由入渗影响因素试验 |
5.1 土壤容重对浑水膜孔单点源肥液自由入渗特性的影响 |
5.1.1 试验方案设计 |
5.1.2 土壤容重对土壤入渗能力的影响 |
5.1.3 土壤容重对减渗率的影响 |
5.1.4 土壤容重对土壤湿润锋运移特性的影响 |
5.1.5 土壤容重对土壤湿润体内水分分布特性的影响 |
5.1.6 土壤容重对土壤湿润体内NO_3~??N运移特性的影响 |
5.1.7 土壤容重对土壤湿润体内NH_4~+?N运移特性的影响 |
5.2 泥沙级配对浑水膜孔单点源肥液自由入渗特性的影响 |
5.2.1 试验方案设计 |
5.2.2 泥沙级配对土壤入渗能力的影响 |
5.2.3 泥沙级配对减渗率的影响 |
5.2.4 泥沙级配对土壤湿润锋运移特性的影响 |
5.2.5 泥沙级配对土壤湿润体水分分布特性的影响 |
5.2.6 泥沙级配对土壤湿润体内NO_3~??N运移特性的影响 |
5.2.7 泥沙级配对土壤湿润体内NH_4~+?N运移特性的影响 |
5.3 本章小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
(4)浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗水氮运移特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 浑水入渗研究进展 |
1.3 膜孔灌溉研究现状 |
1.3.1 膜孔灌技术与理论研究 |
1.3.2 单点源入渗 |
1.3.3 多点源入渗 |
1.3.4 交汇入渗数学模型 |
1.4 土壤水氮运移研究进展 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 试验装置、方法及土壤参数的测定 |
2.1 试验装置 |
2.2 试验土壤 |
2.2.1 试验土壤基本物理参数 |
2.2.2 泾惠渠灌区干渠浑水基本物理参数 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试验观测内容 |
2.3.2 试验数据测定方法 |
3 浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗水氮运移特性 |
3.1 入渗过程的变化规律及试验方案 |
3.2 浑水肥液多点源交汇入渗水氮运移特性 |
3.2.1 浑水肥液多点源交汇入渗水分入渗特性 |
3.2.2 浑水肥液多点源交汇入渗湿润体运移特性 |
3.2.3 浑水肥液多点源交汇入渗湿润体水分分布特性 |
3.2.4 浑水肥液多点源交汇入渗湿润体NO3..N分布特性 |
3.3 本章小结 |
4 肥液浓度对浑水肥液多点源交汇入渗水肥运移特性的影响 |
4.1 试验方案 |
4.2 肥液浓度对浑水肥液多点源交汇入渗水分运移特性的影响 |
4.3 肥液浓度对浑水肥液多点源交汇入渗土壤含水率的影响 |
4.4 肥液浓度对浑水肥液多点源交汇入渗湿润锋运移的影响 |
4.4.1 膜孔中心垂向湿润锋运移规律 |
4.4.2 株间交汇中心湿润锋运移规律 |
4.4.3 行间交汇中心垂向湿润锋运移规律 |
4.4.4 AA1BB1 面水平湿润锋运移规律 |
4.4.5 CC1DD1 面水平湿润锋运移规律 |
4.5 肥液浓度对浑水肥液多点源交汇入渗NO3..N运移特性的影响 |
4.6 本章小结 |
5 膜孔直径对浑水肥液多点源交汇入渗特性的影响 |
5.1 试验方案 |
5.2 膜孔直径对浑水肥液多点源交汇入渗的影响 |
5.3 膜孔直径对浑水肥液多点源交汇入渗土壤含水率的影响 |
5.4 膜孔直径对浑水肥液多点源交汇入渗湿润锋运移的影响 |
5.4.1 膜孔中心垂向湿润锋运移规律 |
5.4.2 不同膜孔直径株间交汇中心垂向湿润锋运移规律 |
5.4.3 不同膜孔直径行间交汇中心垂向湿润锋运移规律 |
5.4.4 AA1BB1 面水平湿润锋运移规律 |
5.4.5 CC1DD1 面水平湿润锋运移规律 |
5.5 膜孔直径对浑水肥液多点源交汇入渗NO3..N运移特性的影响 |
5.6 本章小结 |
6 浑水含沙率对浑水肥液多点源交汇入渗特性的影响 |
6.1 试验方案 |
6.2 浑水含沙率对浑水肥液多点源交汇入渗水分运移特性的影响 |
6.3 浑水含沙率对浑水肥液多点源交汇入渗土壤含水率的影响 |
6.4 浑水含沙率对浑水肥液多点源交汇入渗湿润锋运移的影响 |
6.4.1 .膜孔中心垂向湿润锋运移规律 |
6.4.2 株间交汇中心湿润锋运移规律 |
6.4.3 行间交汇中心垂向湿润锋运移规律 |
6.4.4 AA1BB1 面水平湿润锋运移规律 |
6.4.5 CC1DD1 面水平湿润锋运移规律 |
6.5 浑水含沙率对浑水肥液多点源交汇入渗NO3..N运移特性的影响 |
6.6 本章小结 |
7 总结与建议 |
7.1 总结 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
一、硕士期间发表论文 |
二、参与科研项目 |
(5)荒漠草原两种典型土壤的水分特征及其影响因素(论文提纲范文)
本研究得到以下项目资助 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究目标与内容 |
第二章 荒漠草原不同土壤类型水分特征 |
2.1 研究地区与方法 |
2.2 结果与分析 |
2.3 小结与讨论 |
第三章 荒漠草原不同土壤类型层状结构对水分入渗的影响 |
3.1 试验设计与方法 |
3.2 结果与分析 |
3.3 小结与讨论 |
第四章 荒漠草原均质土壤水分入渗与蒸发特征及主要影响因素 |
4.1 试验设计与方法 |
4.2 结果与分析 |
4.3 小结与讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(6)土壤结皮形成机制及空间分布对侵蚀的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土壤结皮形成机理 |
1.2.2 不同类型土壤结皮的研究 |
1.2.3 土壤结皮形成的影响因素 |
1.2.4 土壤结皮对入渗的影响研究 |
1.2.5 结皮与土壤侵蚀的关系 |
1.2.6 农业耕作措施的研究 |
1.3 小结 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 土壤结皮形成机制 |
2.2.2 不同强度结皮的入渗特征 |
2.2.3 结皮强度对坡面产流产沙及坡面流水动力学特征的影响 |
2.2.4 土壤结皮不同空间分布对坡面产流、产沙的影响 |
2.2.5 土壤结皮与耕作措施对土壤侵蚀的耦合作用 |
2.3 研究方法 |
2.4 试验方案 |
2.4.1 土壤结皮强度特征及其对入渗的影响研究 |
2.4.2 不同降雨强度下土壤结皮强度和不同空间分布对侵蚀的影响 |
2.4.3 基于不同耕作措施下土壤结皮的形成特征及其对侵蚀的影响研究 |
2.5 数据统计分析方法 |
2.6 技术路线 |
第三章 土壤结皮的强度特征 |
3.1 土壤结皮强度影响因素分析 |
3.2 土壤结皮强度与降雨强度和土壤理化性质相关性分析 |
3.3 基于SPSS的逐步多元回归分析和通径分析 |
3.4 小结 |
第四章 土壤结皮强度对土壤入渗特征的影响 |
4.1 不同强度结皮土壤积水入渗过程分析 |
4.2 不同强度结皮土壤积水入渗特征参数 |
4.3 土壤结皮的微团聚体分形特征 |
4.4 团聚体分形维数与入渗特征参数相关分析 |
4.5 不同强度结皮土壤积水入渗过程模拟 |
4.6 小结 |
第五章 土壤结皮强度对侵蚀的影响 |
5.1 土壤结皮强度对坡面产沙过程的影响 |
5.2 土壤结皮强度对坡面产流过程的影响 |
5.3 土壤结皮强度对坡面入渗过程的影响 |
5.4 土壤结皮的减蚀效应分析 |
5.5 土壤结皮坡面流水动力学特征参数分析 |
5.5.1 坡面流平均流速和平均径流深 |
5.5.2 坡面流水流剪切力和阻力系数 |
5.6 径流剪切力和阻力系数与土壤侵蚀的关系 |
5.7 坡面水动力学参数与土壤侵蚀量灰色关联分析 |
5.8 小结 |
第六章 土壤结皮空间分布对侵蚀的影响 |
6.1 结构结皮和沉积结皮不同空间分布对坡面侵蚀的影响 |
6.1.1 土壤结皮不同空间分布对坡面产流产沙过程的影响 |
6.1.2 土壤结皮不同空间分布对坡面稳定产流率、产沙率的影响 |
6.1.3 土壤结皮不同空间分布对坡面总产流、产沙量的影响 |
6.1.4 土壤结皮不同空间分布时坡面减蚀效应分析 |
6.2 土壤结皮与凹陷不同空间分布时对坡面产流产沙的影响 |
6.2.1 土壤结皮与地表凹陷不同空间分布对坡面产流、产沙过程的影响 |
6.2.2 土壤结皮与地表凹陷不同空间分布对坡面总径流、产沙量的影响 |
6.2.3 土壤结皮与地表凹陷不同空间分布时坡面减蚀效应分析 |
6.3 小结 |
第七章 土壤结皮与糙度的共同作用对侵蚀的影响 |
7.1 土壤结皮厚度和面积随坡度和降雨强度的变化特征 |
7.2 不同强度降雨后耕作措施坡面的地表糙度特征 |
7.3 坡度、土壤结皮和糙度对坡面径流的影响 |
7.4 坡度、土壤结皮和糙度对坡面产沙的影响 |
7.5 坡度、土壤结皮和糙度与产流率和产沙率的相关分析 |
7.6 坡度、土壤结皮和糙度与产流率和产沙率的多元回归分析 |
7.7 小结 |
第八章 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 进一步需要研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)浑水膜孔肥液自由入渗土壤水氮运移特性及影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 膜孔灌研究进展 |
1.2.2 浑水灌溉研究进展 |
1.2.3 膜孔灌和滴灌土壤水氮运移研究进展 |
1.2.4 水肥利用效率研究进展 |
1.2.5 浑水膜孔灌研究进展 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 试验装置与方法 |
2.1 试验装置 |
2.2 观测方法 |
2.3 土壤参数测定 |
2.3.1 室内试验土壤基本物理参数 |
2.3.2 小区试验土壤基本物理参数 |
2.3.3 泾惠渠灌区干渠浑水基本物理参数 |
2.3.4 土壤水力参数测定 |
3 肥液浓度对浑水膜孔自由入渗土壤水氮运移特性的影响 |
3.1 试验方案设计 |
3.2 肥液浓度对土壤水分运移特性的影响 |
3.2.1 肥液浓度对入渗能力的影响 |
3.2.2 肥液浓度对增渗率的影响 |
3.2.3 肥液浓度对湿润锋运移特性的影响 |
3.2.4 肥液浓度对湿润体内水分分布特性的影响 |
3.3 肥液浓度对土壤氮素运移特性的影响 |
3.3.1 土壤-—运移特性 |
3.3.2 土壤—运移特性 |
3.4 本章小结 |
4 膜孔直径对浑水膜孔肥液自由入渗土壤水氮运移特性的影响 |
4.1 试验方案设计 |
4.2 膜孔直径对土壤水分运移特性的影响 |
4.2.1 膜孔直径对入渗能力的影响 |
4.2.3 膜孔直径对湿润锋运移特性的影响 |
4.2.4 膜孔直径对湿润体内水分分布特性的影响 |
4.3 膜孔直径对土壤氮素运移特性的影响 |
4.3.1 土壤-—运移特性 |
4.3.2 土壤—运移特性 |
4.4 本章小结 |
5 含沙率对浑水膜孔肥液自由入渗土壤水氮运移特性的影响 |
5.1 试验方案设计 |
5.2 含沙率对浑水膜孔灌土壤水分运移特性的影响 |
5.2.1 含沙率对入渗能力的影响 |
5.2.2 含沙率对湿润锋运移特性的影响 |
5.2.3 含沙率对减渗率的影响 |
5.2.4 含沙率对湿润体内水分分布特性的影响 |
5.3 含沙率对浑水膜孔灌土壤氮素运移特性的影响 |
5.3.1 土壤-—运移特性 |
5.3.2 土壤—运移特性 |
5.4 本章小结 |
6 初始含水率对浑水膜孔肥液自由土壤入渗水氮运移特性的影响 |
6.1 试验方案设计 |
6.2 初始含水率对浑水膜孔灌土壤水分运移特性的影响 |
6.2.1 初始含水率对入渗能力的影响 |
6.2.2 初始含水率对湿润锋运移特性的影响 |
6.2.3 初始含水率对湿润体土壤水分分布特性的影响 |
6.3 初始含水率对浑水膜孔灌土壤氮素运移特性的影响 |
6.3.1 土壤-—运移特性 |
6.3.2 土壤—运移特性 |
6.4 本章小结 |
7 单膜孔浑水自由入渗土壤水分运移数值模拟 |
7.1 数学模型确定 |
7.1.1 单膜孔浑水自由入渗土壤水分运动基本方程 |
7.1.2 定解条件 |
7.1.3 参数确定 |
7.2 模型验证 |
7.2.1 湿润峰实测值与模拟值对比 |
7.2.2 单位膜孔面积累积入渗量实测值与模拟值对比 |
7.2.3 湿润体内含水率实测值与模拟值对比 |
7.3 本章小结 |
8 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
一、硕士期间发表论文 |
二、硕士期间获奖情况 |
三、参与科研项目 |
(8)夹砂层土壤膜孔灌水分入渗规律数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 膜孔灌的研究进展 |
1.2.1 膜孔灌的试验研究 |
1.2.2 膜孔灌的数值模拟研究 |
1.3 层状土壤的研究进展 |
1.3.1 层状土壤水分入渗的试验研究 |
1.3.2 层状土壤水分入渗的数值模拟研究 |
1.4 关于土壤水分入渗模型的研究 |
1.4.1 Darcy定律 |
1.4.2 土壤水分运动的基本方程 |
1.4.3 土壤水分入渗的Green—Ampt模型 |
1.4.4 土壤水分入渗的Philip入渗模型 |
1.4.5 Smith入渗公式 |
1.4.6 经验入渗模型 |
1.5 研究目的 |
第二章 研究内容及室内试验 |
2.1 研究的主要内容 |
2.2 研究方法 |
2.3 试验材料和试验方法 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.2 试验方法 |
2.4 土壤水分入渗的相关参数及确定方法 |
2.5 测定土壤水分入渗参数 |
2.5.1 壤土水分特征曲线 |
2.5.2 壤土水分扩散率的测定 |
2.6 VG模型和参数确定 |
2.6.1 VG模型简述 |
2.6.2 拟合结果 |
2.7 小结 |
第三章 夹砂层土壤水分入渗模型的建立与验证 |
3.1 数学模型的建立 |
3.1.1 水分运动方程 |
3.1.2 模型的定解条件 |
3.1.3 误差分析 |
3.2 数值模拟与结果验证 |
3.2.1 累积入渗量的数值模拟结果分析与验证 |
3.2.2 湿润锋运移距离的数值模拟结果分析与验证 |
3.2.3 土壤剖面含水量的数值模拟结果分析与验证 |
3.3 小结 |
第四章 不同影响因素下夹砂土膜孔灌入渗特性模拟分析 |
4.1 不同因素对湿润体的影响 |
4.1.1 膜孔直径对湿润体水分分布的影响 |
4.1.2 夹砂层质地对湿润体水分分布的影响 |
4.1.3 入渗水头对湿润体水分分布的影响 |
4.2 不同因素对累积入渗量的影响 |
4.2.1 膜孔直径对累积入渗量的影响 |
4.2.2 夹砂层质地对累积入渗量的影响 |
4.2.3 入渗水头对累积入渗量的影响 |
4.3 不同因素对湿润锋运移的影响 |
4.3.1 膜孔直径对湿润锋运移的影响 |
4.3.2 夹砂层质地对湿润锋运移的影响 |
4.3.3 入渗水头对湿润锋运移的影响 |
4.4 小结 |
第五章 数值模拟膜孔灌条件下均质与夹砂层土壤的水分入渗规律对比 |
5.1 累积入渗的对比 |
5.2 湿润体含水量分布的对比 |
5.3 湿润锋运移距离的对比 |
5.5 小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
室内试验照片 |
资助项目名称 |
(9)浑水膜孔灌多点源交汇入渗规律及影响因素的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 膜孔灌技术 |
1.2.2 膜孔入渗研究现状 |
1.2.3 浑水灌溉研究现状 |
1.2.4 浑水膜孔灌研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 试验内容及方法 |
2.1 试验装置 |
2.1.1 室内试验装置 |
2.1.2 室外试验装置 |
2.2 土壤基本物理参数的测定 |
2.2.1 室内土壤基本物理参数 |
2.2.2 室外土壤基本物理参数 |
2.2.3 泾惠渠灌区干渠浑水基本物理参数 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 室内试验方案 |
2.3.2 室外试验方案 |
3 浑水膜孔灌多向交汇入渗影响因素研究 |
3.1 浑水膜孔灌多向交汇入渗特性 |
3.1.1 膜孔灌不同阶段入渗特点 |
3.1.2 浑水膜孔灌不同入渗方式下入渗量变化规律分析 |
3.1.3 浑水膜孔灌不同入渗方式下湿润体特性 |
3.2 含沙率对浑水膜孔灌多向交汇入渗特性影响研究 |
3.2.1 累积入渗量变化规律 |
3.2.2 湿润锋运移变化规律 |
3.2.3 交汇时间变化规律研究 |
3.2.4 土壤水分再分布研究 |
3.3 膜孔直径对浑水膜孔灌多向交汇入渗特性影响研究 |
3.3.1 入渗量变化规律 |
3.3.2 交汇时间变化规律研究 |
3.3.3 交汇面垂直湿润锋变化规律研究 |
3.4 膜孔间距对浑水膜孔灌多向交汇入渗特性影响研究 |
3.4.1 不同膜孔间距条件下入渗量变化规律研究 |
3.4.2 垂直湿润锋运移变化规律 |
3.4.3 不同膜孔间距和不同膜孔直径下灌水均匀度分析 |
3.5 土壤初始含水率对浑水膜孔灌入渗特性影响研究 |
3.5.1 自由入渗下单位膜孔面积累积入渗量分析 |
3.5.2 自由入渗下单位膜孔面积减渗效果分析 |
3.5.3 自由入渗下含水率特性分析 |
3.5.4 不同初始含水率条件下多向交汇入渗分析 |
3.6 本章小结 |
4 室外条件下浑水膜孔灌多向交汇入渗影响因素分析 |
4.1 浑水含沙率影响因素分析 |
4.2 膜孔直径影响因素分析 |
4.3 膜孔间距影响因素分析 |
4.4 不同因素影响下农膜表层泥沙滞留量分析 |
4.4.1 不同灌水时长下泥沙滞留量分析 |
4.4.2 不同因素下泥沙滞留量分析 |
4.5 灌水结束后土壤水分分布特性研究 |
4.5.1 灌水结束后含水率分布特点分析 |
4.5.2 灌水均匀度分析 |
4.6 本章小结 |
5 基于Green-Ampt入渗模型的浑水膜孔灌入渗研究 |
5.1 基本假定 |
5.2 三维Green-Ampt入渗模型 |
5.3 模型优点 |
5.4 不同含沙率下的浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型研究 |
5.5 不同膜孔直径下的浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型研究 |
5.6 本章小结 |
6 主要结论与进一步需要研究的问题 |
6.1 主要结论 |
6.2 进一步需要研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)膜孔灌溉单孔入渗Kostiakov模型建立与验证(论文提纲范文)
1 数学模型与模拟分析方法 |
1.1 数学模型 |
1.2 定解条件 |
1) 初始条件: |
2) 边界条件:膜孔点源入渗为充分供水的空间三维入渗, 故试验中膜孔oEE′保持恒定水头;上边界EE′A′B′B由于有地膜覆盖, 没有蒸发现象, 为零通量面;边界oBCD和边界oDD′A′为膜孔中心入渗面, 由于膜孔为轴对称, 为零通量面, 计算区域较大, 故边界A′B′C′D′、边界BCC′B′和CDD′C′可认为水分无法到达, 边界无水量交换, 故保持恒定的总水势. |
1.3 分析方法 |
1.4 典型土壤特性参数 |
2 单点膜孔入渗简化模型的建立 |
2.1 典型土壤入渗特性模拟结果与分析 |
2.2 入渗系数k的变化规律分析 |
2.3 入渗指数α的变化规律分析 |
2.4 单点膜孔入渗Kostiakov简化计算模型 |
3 模型验证 |
4 结论 |
四、多因子膜孔入渗规律及入渗模型研究(论文参考文献)
- [1]和田风沙土条件下日光温室滴灌番茄耗水规律及灌溉制度研究[D]. 包城. 新疆农业大学, 2021
- [2]基于线源入流入渗法的生物结皮土壤水分入渗特征模拟[D]. 张子辉. 西北农林科技大学, 2020
- [3]浑水膜孔灌自由入渗氮素运移转化与水肥耦合特性及影响因素研究[D]. 刘乐. 西安理工大学, 2019(08)
- [4]浑水膜孔灌肥液多点源交汇入渗水氮运移特性试验研究[D]. 姜瑞瑞. 西安理工大学, 2019(08)
- [5]荒漠草原两种典型土壤的水分特征及其影响因素[D]. 陈晓莹. 宁夏大学, 2020
- [6]土壤结皮形成机制及空间分布对侵蚀的影响研究[D]. 路培. 西北农林科技大学, 2018(02)
- [7]浑水膜孔肥液自由入渗土壤水氮运移特性及影响因素研究[D]. 刘利华. 西安理工大学, 2018(11)
- [8]夹砂层土壤膜孔灌水分入渗规律数值模拟研究[D]. 刘文光. 甘肃农业大学, 2018(09)
- [9]浑水膜孔灌多点源交汇入渗规律及影响因素的试验研究[D]. 金世杰. 西安理工大学, 2017(02)
- [10]膜孔灌溉单孔入渗Kostiakov模型建立与验证[J]. 范严伟,赵文举,冀宏. 兰州理工大学学报, 2012(03)