水分运动论文_李怡航

导读:本文包含了水分运动论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:入渗,水分,土壤,垄沟,储水量,氮素,果穗。

水分运动论文文献综述

李怡航[1](2019)在《一维土壤水分运动模型的有限体积法求解及其影响因素分析》一文中研究指出基于对Richards控制方程的离散化分析,利用有限体积法对非饱和土壤一维水分入渗运动的一维运动进行数值模拟。通过将模拟结果和已知文献中试验数据进行对比,发现数值吻合较好,证明该模型的程序计算可靠,可将其作为预测一维土壤水分运动的有效工具。并在验证过后从空间角度对影响入渗模型的因素进行了更进一步的分析。(本文来源于《水利规划与设计》期刊2019年10期)

靳晓春,蒋佰福,牛忠林,邱磊,吴丽丽[2](2019)在《玉米果穗乳熟期水分运动变化》一文中研究指出旨在明确玉米果穗乳熟期穗轴、籽粒、苞叶、穗柄水分运动变化。以生育期一致、乳熟期籽粒脱水速率差异的品种‘先玉696’、‘合玉29’为供试材料,采用烘干减重法测定乳熟期穗轴、苞叶和籽粒含水量与不同时期变化量,吸湿法测定穗柄中水分运动。结果显示不同脱水类型品种玉米穗轴、苞叶和籽粒展现出相同的趋势:苞叶>籽粒>穗轴,‘先玉696’快于‘合玉29’。脱水快品种‘先玉696’表现出随着生育期推移茎秆向果穗输水逐渐下降,苞叶含水量前期快速降低,籽粒含水量下降较快。脱水慢品种‘合玉29’茎秆向果穗输水量高于‘先玉696’并且输水量没有发生变化,苞叶水分降低缓慢,籽粒含水量下降缓慢。本研究也显示,籽粒脱水与苞叶、穗轴的脱水速率密切相关。籽粒生理成熟后自然脱水过程中水分并没有由果穗向茎秆转移,不同品种输水量和变化量不同(差异不显着)。(本文来源于《中国农学通报》期刊2019年26期)

赵文刚,范严伟,刘晓群,石林,邢旭光[3](2019)在《基于FlexPDE的膜孔灌土壤水分运动数值模拟》一文中研究指出基于实测扩散率资料和土壤水分特征曲线,利用FlexPDE软件对膜孔灌溉的土壤水分运动进行模拟,探索恒定水头条件下膜孔灌溉土壤水分入渗特性和剖面水分分布特征。结果表明:FlexPDE软件模拟粉粘壤土(处理2、3)和砂壤土(处理1、4)的含水率与实测之间的平均相对误差分别为5.930%、8.340%、9.600%和14.040%,其中粉粘壤土模拟与实测土壤含水率相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为40%、68%和84%,砂壤土相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为12%、40%和72%,粉粘壤土的模拟效果较砂壤土理想;基于模拟获取的土壤储水量与土壤实测累积入渗量呈线性关系,相关系数均大于0.9,且二者与入渗时间呈幂函数关系,随入渗时间增加而增大,但增速逐渐变缓;利用FlexPDE预测分析膜孔间距、膜孔直径和入渗水深对粉粘壤土膜孔灌溉单向交汇时刻、水分分布和储水量的影响,发现膜孔间距对于交汇初期土壤的水分分布影响较大,膜孔直径对于土壤交汇时间以及储水量影响显着。(本文来源于《干旱地区农业研究》期刊2019年04期)

杨欣[4](2019)在《土壤水分运动方程的解析解及有限点方法研究》一文中研究指出非饱和土壤水分运动是自然界水循环的主要组成部分,在农田灌溉和排水以及水资源评价等方面起着重要作用。水分运动方程解析解的研究对于模拟土壤水分运动过程以及土壤水力参数的估计等具有重要的意义。由于时间分数阶水分运动方程能够用来捕获非饱和多孔介质中水分运输的非玻尔兹曼变换现象,这促进了该方程解析解以及数值解的发展。本文主要研究工作如下:(1)介绍了土壤水分运动过程的研究背景与意义,概括了水分运动方程解析解、时间分数阶水分运动方程解析解以及无网格有限点方法的国内外研究进展,并给出了分数阶微积分的基本理论。(2)运用最小作用原理及变分原理将一维非饱和土壤水分垂直入渗问题转化为泛函极值问题。通过欧拉-拉格朗日方程和积分中值定理得到了 土壤水分运动方程的泛函极值解。再利用水平吸渗问题的解析解方法,给出了垂直入渗问题的泛函极值修正解。数值实验结果表明本文提出的修正解析法能够准确模拟一维初始含水量均匀分布、地表积水或定水头条件下非饱和土壤水分垂直入渗过程。(3)基于经典水平吸渗定解问题的解析解方法,提出了一维时间分数阶水平吸渗定解问题的近似解法。通过近似解与数值解的误差对比,结果表明本文近似解析法的有效性且适用于预测非饱和多孔介质中水分的异常扩散现象。(4)针对一、二维时间分数阶水分运动方程,首先构造了基于L1的有限点数值算法;其次,证明了该方程关于时间的离散是条件稳定的;最后,对该方程进行了数值模拟,数值算例结果验证了有限点方法的有效性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

贾俊超[5](2019)在《砒砂岩添加对风沙土水分运动和苜蓿生长的影响》一文中研究指出晋陕蒙接壤区露天矿开采形成大面积的排土场。该区属于干旱半干旱生态脆弱区,干旱少雨,水资源匮乏,且排土场表层土土壤质地粗糙、结构疏松、土层薄和保水性差等都限制了排土场的植被恢复。如何就地取材,高效低成本构建排土场表层土,提高其保水抗旱能力,成为当前该地区土地复垦和生态恢复的首要任务。本文将晋陕蒙接壤区广泛分布的砒砂岩作为土壤结构的改良剂,以风沙土为主要试验土壤,采用室内、外模拟试验,研究不同砒砂岩改良模式对风沙土土壤水力学参数、土壤水分入渗、土壤蒸发性能以及苜蓿生长适宜性的影响,并基于Hrdrus-1D模型,模拟各重构土体的土壤水分运动过程及土壤剖面水分分布,在此基础上探讨砒砂岩对风沙土的改良机制,提出适于矿区植物生长的科学改良方案。主要得到以下结论:(1)随着风沙土中砒砂岩比例增加,土壤田间持水量和饱和含水量逐渐增加,饱和导水率和入渗速率逐渐降低,同一基质吸力下土壤含水量逐渐增加。以上结果表明砒砂岩具有提高风沙土持水能力和阻碍水分运动的作用,可以将其作为一种物理改良剂改善风沙土的吸水和持水性能。结合水力学参数随砒砂岩含量的变化,并与黄绵土土壤水力学参数指标做对比,发现风沙土中添加40%砒砂岩(S4)的水力学特性与黄绵土最为接近,可以作为该研究区改良风沙土的最优混合比例。(2)在相同土壤材料配比下,层状土的保水能力要高于混合的均质土,其中上砂下粘和上粘下砂处理的保水能力增加的幅度相近,砂夹粘处理的保水能力提高幅度最大。水分特征曲线van Genuchten模型可以较好地模拟层状土体在不同转速下的土壤含水量。在相同土壤材料配比下,层状土体的滞留含水量和饱和含水量较均质土增加,形状参数α值较均质土则有所减小。该结论可为研究层状土壤保水性、水分有效性以及矿区表层土体重构提供理论依据和技术支撑。(3)均质土入渗能力由大到小依次为风沙土、混合土、砒砂岩。砒砂岩以层状形式对风沙土进行改良时,砒砂岩层位置越靠上,厚度越大,对土体水分入渗阻碍作用越明显。对于多个砒砂岩层存在,且上层位置一致的情况下,层数对水分入渗没有显着影响。各层状处理土壤的累积蒸发量没有呈现显着差异,但是层状土体的储水量显着增加。从持水能力的角度来看,砒砂岩层存在的层状土体可以作为晋陕蒙矿区的表层土重构的一种适宜模式。(4)Hydrus-1D软件在反演模拟土壤水力学参数方面具有一定适用性,能够较好的模拟均质和层状土体一维积水入渗情况下的水分运移。在砒砂岩改良风沙土应用中我们可以利用容易获得的土壤水分含量资料来反推土壤水力参数,从而大大降低获得这些参数的难度。(5)砒砂岩与风沙土均匀混合处理和部分层状处理都可以显着促进苜蓿生长。层状土体中较高的生物量和较均匀的根系分布表明:风沙土中具有砒砂岩的层状土体是一种适合用于植物生长的表层重构土。砒砂岩层可以作为蓄水层来控制土壤水分的分布,从而影响苜蓿的生长。综合考虑生物量、根系生长状况、可操作性以及经济投入等,土体深度20-40 cm处存在20 cm厚的砒砂岩层处理可以作为矿区表层土复垦的最优选择。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)》期刊2019-05-01)

栗博[6](2019)在《宽垄沟灌土壤水分运动与氮素运移试验及模拟研究》一文中研究指出宽垄沟灌技术在我国部分地区广泛应用,在地面灌溉方式中其具有较高的水肥利用效率。为进一步研究宽垄沟灌土壤水分入渗和氮素运移特性及规律,本文在参考国内外宽垄沟灌灌水理论及技术的相关文献资料基础上,采用室内试验、理论分析以及数值模拟相结合的方法进行研究。在土箱试验的基础上,对试验条件下HYDRUS-2D模拟效果进行分析,探究压力水头和土壤初始含水率对累积入渗量和湿润体运移的影响,分析不同肥液浓度下氮素运移特性,为进一步研究如何提高宽垄沟灌水肥利用率提供理论依据。主要研究结果如下:(1)宽垄沟灌土壤累积入渗量随着压力水头的增大、土壤初始含水率的减小而呈现出逐渐增大的趋势。建立了宽垄沟灌累积入渗量与入渗时间的经验模型,对模型系数与压力水头和土壤初始含水率的关系进行了拟合分析,并对所建累积入渗量模型进行了试验验证,模型计算效果较好。(2)宽垄沟灌入渗过程中垂直和水平方向湿润锋运移随着压力水头和初始含水率对的增大而逐渐增大,并且湿润锋运移距离与入渗时间具有显着的幂函数关系,建立了以湿润锋运移距离为因变量,入渗时间、压力水头和土壤初始含水率为自变量的湿润锋运移距离模型,经过试验验证,模型具有较高的可靠性。(3)硝态氮和铵态氮在宽垄沟灌肥液入渗阶段湿润体中的分布和相同位置处的硝态氮和铵态氮质量分数均随着肥液浓度的增大而增大。硝态氮的运移及分布与水分入渗规律类似,表现出硝态氮随水运动的特性,而铵态氮则由于吸附作用主要在分布土壤表层贴近水面附近,肥液浓度对其影响质量分数影响较大,对其分布范围影响较小。本文所建累积入渗量和湿润锋运移模型未考虑土壤质地和容重的影响,接下来需进一步探究土壤质地和容重对模型系数的影响。同时本文在氮素运移试验中肥液浓度梯度较少,而且模拟时间较短,宽垄沟灌氮素运移及再分布、水肥耦合等方面仍有待进一步研究。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2019-05-01)

王小芳[7](2019)在《斥水性土壤中水分运动规律的数值模拟》一文中研究指出土壤斥水性(Soil water repellency,简称SWR)是一种广泛存在的土壤物理性质,对土壤水分运动产生较大影响。随着近年来数值模拟被广泛应用于土壤水分运动,研究斥水性土壤中水分运动的数值模拟对全面了解斥水性土壤中水分运动规律具有指导意义。本文结合不同情况下的试验数据,结合HYDRUS-1D模型,确定其初始和边界条件,进行了均质和层状斥水性土壤入渗、蒸发及遮雨棚下斥水土壤中夏玉米生长过程中根系吸水规律的数值模拟。模型模拟的效果评价采用相关系数(R~2)、相对均方根误差(RRMSE)和纳什效率系数(NSE)表达。对于室内入渗和蒸发试验,通过应用RETC软件对van-Genutchen土壤水分特征曲线进行土壤水力参数拟合,结合实测土壤水力参数残余含水率(θ_r)、饱和含水率(θ_s)和饱和导水率(K_s),对土壤水力参数α和n经过率定和验证,进而应用HYDRUS-1D模型对均质和层状斥水性土壤入渗、蒸发过程水分运动进行了模拟。遮雨棚下斥水土壤中夏玉米种植试验共5个处理(CK、WR1、WR2、WR3和WR4),斥水级别为亲水和轻微斥水,生育期内LAI与积温的关系通过高斯叁参数方程进行拟合,根据LAI将Penman-Monteith计算的腾发量划分为蒸发量和蒸腾量。应用HYDRUS-1D根据实测的2016年含水率对土壤水力参数进行反算,得到K_s、α和n,结合实测的θ_r和θ_s,应用2017年的实测含水率数据进行参数的验证。最后对试验中较难直接观测的不同剖面的逐日含水率变化值以及根系吸水量进行了模拟。论文得出了以下主要结论:(1)应用HYDRUS-1D模拟亲水、轻微斥水和强度斥水级别的不同质地土壤水平吸渗和垂直入渗过程的水分运动过程模拟效果整体较好。对于亲水土壤,RRMSE、R~2和NSE的变化范围分别为2.2%-16.6%、0.93-0.999和0.783-0.998;对于轻微斥水土壤,RRMSE、R~2和NSE的变化范围分别为1.5%-11.7%、0.942-0.996和0.796-0.996;对于强斥水土壤,RRMSE、R~2和NSE的变化范围分别为8.4%-21.1%、0.876-0.99和0.774-0.989。对于同一土壤,随着斥水性的增加,模拟的效果有所降低,但是整体模拟效果较好,肯定了HYDRUS-1D在斥水性土壤水分运动模拟中的适用性。积水高度分别为4cm、6cm、8cm和10cm条件下,强度斥水土壤的预测模拟结果清晰地揭示了累积入渗量、湿润锋和剖面含水率随入渗时间的变化规律,为进一步研究不同质地、不同斥水性土壤中水分运动以及溶质运移等提供依据。(2)基于严谨的土壤水力参数率定和验证,应用HYDRUS-1D对层状斥水性土壤积水入渗过程中的土壤水分运动规律进行了数值模拟。层状土壤分别为亲水、轻微斥水、强度斥水和严重斥水塿土以及亲水砂土,有塿土夹砂土和砂土夹塿土两个层状土壤试验处理。亲水土壤的夹层位置分别为5cm、10cm和20cm,斥水性土壤的夹层位置均为5cm。对于塿夹砂情况,模拟的累积入渗量、湿润锋和剖面含水率的R~2变化范围分别为0.912-0.999、0.951-0.999和0.940-0.993;对于砂夹塿情况,累积入渗量、湿润锋和剖面含水率的实测值与模拟值R~2变化范围分别为0.957-0.999、0.976-0.999和0.952-0.999。对于斥水性塿土夹砂土以及砂土夹塿土中夹层位置为10和20cm的情景,进行水分入渗过程的预测。不同斥水级别层状土壤水分运动过程的模拟结果显示,斥水性夹层土壤滞水造成水分回填从而降低水分入渗速率,很大程度影响水分运动过程,尤其是对塿土夹砂土情景,当夹层位置为10cm时,土壤斥水性对水分运动过程的影响最为显着。对于砂土夹亲水塿土处理,夹层位置为10cm对水分运动影响最大;对于砂土夹斥水(轻微、强度和严重斥水)塿土,夹层位置为5cm对水分运动影响最大。土壤斥水性对水分运动的影响比夹层位置更为明显,尤其是砂土夹塿土情景的试验处理,当夹层塿土的斥水性由亲水增加到严重斥水,各个处理上层和夹层的水分变化不大,但是下层土壤的含水率显着降低。综上,HYDRUS-1D为研究斥水性层状土壤水分运动规律提供了有力的帮助。(3)对均质斥水性塿土、砂土和盐碱土蒸发过程中的水分运动过程进行了模拟,斥水级别分别为亲水、轻微斥水和强度斥水。对于塿土和盐碱土,累积蒸发量随着斥水级别的增加呈现明显减小的规律,砂土无明显规律。R~2、RRMSE和NSE值一致表明均质斥水性土壤蒸发率的模拟效果与累积蒸发量和含水率的模拟效果相比稍差。层状斥水性土壤蒸发试验处理与层状斥水性土壤入渗试验处理相同。对于亲水性层状土蒸发试验,累积蒸发量随着夹层位置的增加呈现显着上升的趋势。不同斥水级别的塿土夹砂土的累积蒸发量随斥水级别的增加呈现下降的趋势。塿土夹砂土的试验处理中,蒸发率的模拟效果较好。对于亲水性砂土夹塿土,累积蒸发量随着夹层位置的增加而增加,但是在砂土夹斥水性塿土试验中,累积蒸发量无明显规律,模拟效果较其他蒸发试验的稍差。通常HYDRUS-1D在斥水性土壤蒸发过程水分运动规律的模拟中具有一定的适用性。(4)遮雨棚下斥水性土壤中夏玉米生长情况下,在参数验证阶段,模拟5个试验处理含水率的R~2大于0.91,RRMSE小于19.4%,NSE大于0.95。对于2016年试验,模拟CK、WR1、WR2、WR3和WR4试验处理的蒸散量(ET_a)的R~2分别是0.82、0.86、0.87、0.74和0.73;对于2017年试验,CK、WR1、WR2、WR3和WR4试验处理的ET_a的R~2分别是0.81、0.74、0.71、0.72和0.66,土壤表层0.5cm处逐日含水率的模拟R~2大于0.65。因此,HYDRUS-1D的模拟效果整体较好。两年度5个试验处理的根系吸水模拟结果表明,逐日根系吸水在生长旺盛时期即播后50天左右达到峰值,尤其是2016年。根系吸水用来维持夏玉米生长,斥水性土壤中的根系吸水值要比亲水土壤中小。随着初始WDPT值的增加,根系吸水呈现明显下降的趋势。较弱的根系吸水对夏玉米的长势以及产量产生较大的影响,两年度4个斥水土壤处理的根系吸水较弱,土壤蒸发较强,夏玉米可吸收的土壤水分很少,因此斥水土壤中夏玉米的生长受到抑制。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

PORN,LYBUN(卢波)[8](2019)在《洞腔黄土中水分运动规律的实验研究》一文中研究指出由于人口增长,各方面用水需求也增加,但供水却越来越困难。所以必须在灌溉农业中使用新的技术,在保持水资源量的情况下用更少的水生产更多的粮食。黄土洞腔技术可以帮助农业生产者更好地控制雨水的应用,从而有助于应对这一供需水不均衡带来的挑战。黄土洞腔技术可以增加对降雨入渗的存蓄,从而解决我国西北黄土区农业水资源短缺的问题。本研究的目的是改善目前人们对黄土中地下土壤水分储量和水分入渗率的认识。为达到这一目的,在有或没有采用腔体技术方法的情况下,分别在填充有粉质粘壤土性质黄土的两个土柱上进行了两组实验,即滴水入渗和积水入渗实验。同时,对于具有黄土洞腔的土柱实验,使用HYDRUS-2D/3D 2.X软件进行了实验模拟,实验和模拟获得了以下主要的成果:滴水入渗实验表明:(1)水分到达黄土洞腔的空腔层之前,同时间里,洞腔黄土中,垂直方向上土壤水分的湿润锋位置分别为:35,36,39,41,45,46,49,50,54,55,58,59,63,64,68cm(洞腔黄土),对应的无洞腔黄土为:37,38,42,44,47,48,52,53,56,58,62,63,66,67,70和71cm。而与之相反的是,在45度方向上,洞腔黄土土柱的润湿锋运动速度则要高一些;(2)洞腔土柱入渗率为3.25-0.39 cm.h~(-1),随高度降低而降低,而无洞腔土柱的入渗率变化是3.25-0.318 cm.h~(-1),比之洞腔土柱略有降低。(3)洞腔土柱在14和30 cm处的含水量高于无洞腔土柱对应位置上的土壤含水量;(4)14,30,46和62 cm处水分含量的RMSE值分别为8.186,8.696,6.19和2.7 cm~3.cm~(-3),而EF值分别为-1.69,-0.21,0.41和-0.06。润湿锋处的RMSE和EF分别为3.42cm和0.95,而在Hydrus2D/3D软件的模拟中,实测数据和模拟数据显示出更好的一致性。表明该模型在模拟黄土洞腔土柱水分运动迁移模式方面效果良好。渗透率的RMSE和EF值则分别为0.18cm.h~(-1)和0.94。积水入渗实验表明:(1)当渗透发生时,与无洞腔土柱(速率为0.408-0.241 cm min)相比,黄土洞腔(速率为0.358-0.208 cm.min~(-1))的存在显着降低了水分的入渗速率;(2)同样地,洞腔土柱的总累积渗透距离和润湿锋(66和69cm)终止位置分别比无洞腔土柱(76和78cm)低。因此,洞腔的存在使得黄土洞腔层和周围的土壤水分得到有效提高,深层渗漏的水分明显减少;(3)Hydrus 2D/3D模型能够预测洞腔黄土水分入渗迁移过程,而模拟的水分含量,湿润锋位置,累积渗透率和入渗速率的均方根误差分别为0.22-3.63 cm~3.cm~(-3),1.6至3.63cm,3.44cm和0.026cm.min~(-1)。总体而言,本研究的结果表明,黄土洞腔可以有效地增加浅层土壤中的水分存蓄量。此外,HYDRUS-2D/3D模型能够模拟和预测不同情景下的黄土土壤水分运动,虽然它对滴水入渗条件下的水分分布范围略有低估。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

张润华[9](2019)在《电场及“电场-腐殖质”耦合作用下的土壤水分运动》一文中研究指出土壤水分运动与农业生产、环境保护等诸多方面密切相关,因而土壤水分运动一直是学术界研究的热点问题。自Darcy定律提出至今,虽然国内外学者已经建立了众多土壤水分入渗模型,并试图实现对土壤水分运动的准确描述,但人们很快发现,由于土壤本身和土壤水分运动的复杂性,很难找到一个普遍适用的数学模型实现对土壤水分运动的准确描述。于是,人们开始着眼于水分入渗过程中土壤内部机理研究,试图从影响土壤水分运动的因素和机制入手探究土壤水分运动的规律。近期研究发现,土壤电场在土壤水分运动过程中起着十分重要的作用。土壤电场越强,土壤胶体颗粒之间的排斥力越大,土壤团聚体稳定性及土壤孔隙隙稳定性越差,水分运动也就越慢,反之则相反。众所周知,土壤腐殖质能够提高土壤团聚体和土壤孔隙的稳定性,从而可以促进土壤水入渗。但从胶体化学的角度,一方面,腐殖质也是一种胶体颗粒,表面带有大量的负电荷,因此提高土壤中腐殖质含量必定增强土壤的电场,从而降低土壤团聚体和土壤孔隙稳定性,进而降低水分运动速度;另一方面,腐殖质作为大分子有机物质,它又可以提高土壤颗粒间的长程分子引力而提升土壤团聚体和土壤孔隙稳定性,进而促进水分运动。这表明,在土壤水分运动过程中,土壤电场与土壤腐殖质间存在复杂的耦合作用。但目前这方面的研究还较少涉及。基于此,本研究将着眼于土壤电场作用下水分运动过程中电场和腐殖质间的耦合作用,阐明其耦合作用的效应、强度和影响土壤水运动的机理。本研究以不同浓度的NaCl、KCl、CaCl_2电解质溶液来调节电场,以不同HA(腐殖质)含量的紫色土样品为试验材料,利用室内一维垂直土柱入渗试验,测定不同电场强度和不同HA含量时的土壤水入渗速率,研究发现:(1)1:1型电解质(NaCl、KCl)体系下的水分入渗速率随着随着电解质浓度的升高而单调增大,随着电解质浓度从10~(-5)mol L~(-1)增大到1mol L~(-1),KCl、NaCl电解质体系下的水分入渗速率分别增大了约2倍和21倍;并且,当电解质浓度相同时,水分入渗速率与电解质种类有关,表现为:KCl>NaCl,KCl体系下的水分入渗速率是NaCl电解质体系下水分入渗速率的约1.2-12.2倍。(2)2:1电解质(CaCl_2)体系下的水分入渗速率以10~-22 mol L~(-1)为临界点,当电解质浓度低于10~(-2) mol L~(-1)时,水分入渗速率随电解质浓度的提高而增大,电解质浓度为10~(-2) mol L~(-1)时的平均入渗速率分别比电解质浓度10~(-5) mol L~(-1)和10~(-3)mol L~(-1)时的平均入渗速率增大了56%、17%。当电解质浓度高于10~(-2) mol L~(-1)时,水分入渗速率随电解质浓度提高而减小,10~(-2) mol L~(-1)时的平均入渗速率分别比电解质浓度10~(-1) mol L~(-1)和1 mol L~(-1)时的平均入渗速率增大了8%、39%。(3)当电解质浓度相同时,对于NaCl电解质体系,1%HA时入渗速率最大,其次是0%HA或5%HA,而2.5%HA时入渗速率最小;对于KCl电解质体系,0%HA入渗速率最大,其次是2.5%,最小的是1%HA或5%HA。根据上述结果,可以得出以下结论:(1)1:1型电解质和2:1型电解质存在时,电场在水分运动过程中扮演着不同的角色。1:1型电解质存在时,紫色土中的水分入渗是由土壤电场决定。土壤电场越强,土壤颗粒之间的静电斥力越强,土壤团聚体稳定性越低,土壤孔隙结构越差,导致水分入渗越慢。由于K~+比Na~+屏蔽土壤电场的能力更强,土壤颗粒之间的相互作用力更小,因此K~+体系下水分入渗更快。2:1型电解质体系下紫色土中的水分入渗存在临界浓度;对于CaCl_2,临界浓度是10~-22 mol L~(-1);并且,10~-22 mol L~-11 CaCl_2也是相对总水势(基质势和渗透之和)的临界浓度。当电解质浓度较低时,如CaCl_2浓度小于10~-22 mol L~(-1)时,基于静电场的基质势支配了土壤水运动;当电解质浓度较高时,如CaCl_2浓度高于10~-22 mol L~(-1)时,此时静电场被Ca~(2+)充分屏蔽,渗透势支配了土壤水运动。(2)“土壤电场-腐殖质”在紫色土中的水分入渗过程中存在强烈的耦合作用。由于耦合作用的存在,使NaCl电解质体系下的水分入渗速率表现为1%HA>0%HA或5%HA>2.5%HA;KCl电解质体系下的水分入渗速率则表现为0%HA>2.5%HA>1%HA或5%HA;这可能与HA增大了土壤电场,以及HA的胶结性和斥水性有关。另外,“土壤电场-腐殖质”的耦合作用强度与电场大小及HA含量都有关,并且存在明显的离子特异性效应;即,当电场大小及HA含量相同时,耦合作用强度与电解质种类有关,均表现为KCl>>NaCl。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08)

翟士旭[10](2019)在《宽垄沟灌灌水后土壤水分运动试验及模拟研究》一文中研究指出沟灌是一种较为普遍的地面灌溉方式,研究沟灌的土壤水分运动能够为灌溉制度的制定,沟垄规格的选择提供理论依据。通过阅读与学习国内外关于沟灌水分入渗的大量文献,本文采取以大田试验为基础,理论分析与数值模拟相结合的技术路线,对宽垄沟灌灌水后,不同沟宽与沟深条件下的沟中水深的变化特性以及土壤水分运动的变化特性进行了较为深入的研究,主要取得以下研究成果:(1)分析了沟宽与沟深对沟中水深随时间变化规律的影响。沟深对沟中水深随时间变化规律影响较小,沟宽对沟中水深随时间变化规律有显着影响,沟宽越大,沟中水深下降越慢,且在沟宽为50~60cm时,沟宽的改变对沟中水深随时间变化的规律影响最为显着。建立了沟中水深随时间变化关系的经验模型,发现沟中水深与时间呈指数函数关系,并对模型进行了适用性分析,结果表明模型的计算精度较高,适用性较好。(2)对不同沟宽和不同沟深条件下土壤水分运动特性进行了分析。研究表明,沟宽对土壤水分累计入渗量影响显着,表现为沟宽越大,累计入渗量越大;沟宽对横向湿润锋运移距离影响显着,表现为沟宽越大,横向湿润锋运移距离越大;沟深对土壤水分累计入渗量有较大的影响,表现为沟深越大,累计入渗量越小,沟深对垂向湿润锋运移距离有较大的影响,表现为沟深越大,垂向湿润锋运移距离越小。(3)建立了不同沟宽与沟深条件下土壤水分累计入渗量经验模型和湿润锋运移距离模型,发现累计入渗量与时间呈指数函数关系,湿润锋运移距离与时间呈幂函数关系。探明了沟宽和沟深与模型中各参数的函数关系,并对所建立的模型进行了试验验证,结果证明模型的计算精度较高,适用性较好。(4)探讨了距离沟首不同位置处的土壤水分运动特性和储水量分布状况,并利用灌水均匀度、灌水效率、储水效率对不同沟宽与不同沟深组合条件下的灌水质量进行了评价,确定出最优的沟宽与沟深组合,即沟宽为50cm、沟深为20cm。本文对宽垄沟灌灌水后沟中水深以及土壤水分运动规律进行了研究,由于时间与试验条件的限制,对于作物根系吸水条件下的宽垄沟灌土壤水分运动特性以及施肥条件下的宽垄沟灌土壤水肥运动特性还有待进一步研究。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2019-04-02)

水分运动论文开题报告

(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:

旨在明确玉米果穗乳熟期穗轴、籽粒、苞叶、穗柄水分运动变化。以生育期一致、乳熟期籽粒脱水速率差异的品种‘先玉696’、‘合玉29’为供试材料,采用烘干减重法测定乳熟期穗轴、苞叶和籽粒含水量与不同时期变化量,吸湿法测定穗柄中水分运动。结果显示不同脱水类型品种玉米穗轴、苞叶和籽粒展现出相同的趋势:苞叶>籽粒>穗轴,‘先玉696’快于‘合玉29’。脱水快品种‘先玉696’表现出随着生育期推移茎秆向果穗输水逐渐下降,苞叶含水量前期快速降低,籽粒含水量下降较快。脱水慢品种‘合玉29’茎秆向果穗输水量高于‘先玉696’并且输水量没有发生变化,苞叶水分降低缓慢,籽粒含水量下降缓慢。本研究也显示,籽粒脱水与苞叶、穗轴的脱水速率密切相关。籽粒生理成熟后自然脱水过程中水分并没有由果穗向茎秆转移,不同品种输水量和变化量不同(差异不显着)。

(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。

水分运动论文参考文献

[1].李怡航.一维土壤水分运动模型的有限体积法求解及其影响因素分析[J].水利规划与设计.2019

[2].靳晓春,蒋佰福,牛忠林,邱磊,吴丽丽.玉米果穗乳熟期水分运动变化[J].中国农学通报.2019

[3].赵文刚,范严伟,刘晓群,石林,邢旭光.基于FlexPDE的膜孔灌土壤水分运动数值模拟[J].干旱地区农业研究.2019

[4].杨欣.土壤水分运动方程的解析解及有限点方法研究[D].西安理工大学.2019

[5].贾俊超.砒砂岩添加对风沙土水分运动和苜蓿生长的影响[D].中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心).2019

[6].栗博.宽垄沟灌土壤水分运动与氮素运移试验及模拟研究[D].华北水利水电大学.2019

[7].王小芳.斥水性土壤中水分运动规律的数值模拟[D].西北农林科技大学.2019

[8].PORN,LYBUN(卢波).洞腔黄土中水分运动规律的实验研究[D].西北农林科技大学.2019

[9].张润华.电场及“电场-腐殖质”耦合作用下的土壤水分运动[D].西南大学.2019

[10].翟士旭.宽垄沟灌灌水后土壤水分运动试验及模拟研究[D].华北水利水电大学.2019

论文知识图

各层土壤的导水特性曲线不设排水层的有限元网格划分植株水分传输示意毛细管现象早在1936年的第一届国际土...相互干扰的两根系吸水时水分运动一2蓄水坑灌土壤入渗及水分运动试...

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水分运动论文_李怡航
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