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羟丙基甲基纤维素作土壤改良剂对土壤溶质运移的影响

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农业工程学报 2019年第5期35卷 141-147页

作者：吴军虎任敏西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)是一种潜在的土壤改良剂,加入土壤中后具有明显的减渗效果,对缓解黄土高原水土养分的流失具有重要意义。该文通过在土壤中施加不同含量的HPMC,研究HPMC对土壤溶质迁移特性的影响... 详细信息

羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)是一种潜在的土壤改良剂,加入土壤中后具有明显的减渗效果,对缓解黄土高原水土养分的流失具有重要意义。该文通过在土壤中施加不同含量的HPMC,研究HPMC对土壤溶质迁移特性的影响。结果表明:1)HPMC质量分数在0～0.5 g/kg范围内,饱和导水率随HPMC添加量增大而逐渐减小,0.5g/kg组相比未添加HPMC的空白组降低37.3%;土壤中保守性溶质的运移速度显著降低;随HPMC添加量增加,溶质的初始和完全穿透时间明显推迟,穿透总历时延长;2)CDE方程和两区模型均能较好地模拟在土壤中添加不同含量HPMC时溶质的运移状况,2种模型的拟合曲线也均能与实测曲线较好吻合,但两区模型的模拟精度更高。3)基于两区模型的参数拟合结果,随HPMC添加量的增加,平均孔隙水流速越小,水动力弥散系数、弥散度和质量交换系数均增加,而土壤可动水体的含水量比率逐渐减少。

关键词：溶质模型土壤羟丙基甲基纤维素饱和导水率穿透曲线对流弥散方程

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膜孔灌单向交汇入渗湿润体特性影响因素研究

水利学报 2003年第5期34卷 62-68页

作者：费良军李发文吴军虎西安理工大学水资源研究所陕西西安710048

通过大量膜孔单向交汇入渗试验资料,分析了膜孔单向交汇入渗湿润体特性的主要影响因素,研究了膜孔直径、间距、土壤容重、土壤质地和土壤初始含水率对膜孔单向交汇入渗的影响,结果表明各因素对膜孔单向交汇入渗湿润体特性均有明显的影... 详细信息

通过大量膜孔单向交汇入渗试验资料,分析了膜孔单向交汇入渗湿润体特性的主要影响因素,研究了膜孔直径、间距、土壤容重、土壤质地和土壤初始含水率对膜孔单向交汇入渗的影响,结果表明各因素对膜孔单向交汇入渗湿润体特性均有明显的影响。这些研究成果为进一步研究膜孔单向交汇入渗规律和膜孔灌技术奠定了基础。

关键词：膜孔灌膜孔单向交汇入渗湿润体影响因紊

羟丙甲纤维素对土壤水分入渗特性及水稳性团聚体的影响

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水土保持学报 2018年第6期32卷 66-71,235页

作者：吴军虎任敏西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室西安710048

通过向土壤中施加不同含量的羟丙基甲基纤维素(简称HPMC),研究了HPMC对土壤水分入渗特性及土壤水稳性团聚体的影响。结果表明:(1)土壤中施加一定量的HPMC可以显著降低土壤入渗能力,在施加量为0～1.0g/kg范围内,累积入渗量、湿润锋运移... 详细信息

通过向土壤中施加不同含量的羟丙基甲基纤维素(简称HPMC),研究了HPMC对土壤水分入渗特性及土壤水稳性团聚体的影响。结果表明:(1)土壤中施加一定量的HPMC可以显著降低土壤入渗能力,在施加量为0～1.0g/kg范围内,累积入渗量、湿润锋运移距离和入渗率均随施加HPMC含量的增加而显著减小;利用Philip方程和Kostiakov公式对实测数据进行拟合发现,两者均能较好模拟施加HPMC后土壤的入渗过程,随HPMC施加量的增加,吸渗率S、稳渗率A和经验系数K明显减小,经验指数β逐渐增大。(2)随HPMC含量的增加,>0.25mm的水稳性团聚体百分比明显增大,供试土壤的分形维数逐渐减小,其平均重量直径与水稳性团聚体含量间呈显著正相关关系,表明施加HPMC之后,土壤结构更趋于稳定,土壤抗破坏和抗侵蚀能力增强。HPMC加入土壤后具有明显的减渗效果,一定程度上可以增加水稳性团聚体含量,改良土壤结构,并提高土壤的抗侵蚀能力。

关键词：羟丙甲纤维素入渗特性团粒结构土壤改良

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膜孔灌多向交汇入渗减渗特性和数学模型研究

水利学报 2006年第1期37卷 104-108页

作者：费良军朱兴华吴军虎西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 西安理工大学水资源研究所陕西西安710048

利用自行研制的试验装置进行了膜孔入渗模拟试验。根据试验资料,分析了膜孔多向交汇入渗规律,研究了膜孔交汇入渗相对于膜孔自由入渗的减渗特性,建立了膜孔多向交汇入渗的三阶段入渗模型和减渗量模型,分析了膜孔交汇入渗参数随入渗阶段... 详细信息

利用自行研制的试验装置进行了膜孔入渗模拟试验。根据试验资料,分析了膜孔多向交汇入渗规律,研究了膜孔交汇入渗相对于膜孔自由入渗的减渗特性,建立了膜孔多向交汇入渗的三阶段入渗模型和减渗量模型,分析了膜孔交汇入渗参数随入渗阶段的变化规律,提出了膜孔交汇入渗减渗率的概念,并推导得到了膜孔多向交汇入渗减渗率的计算公式。在此基础上,建立了膜孔多向交汇入渗减渗率与入渗时间的幂函数关系,并根据试验实测资料进行了验证。

关键词：膜孔灌溉多向交汇入渗减渗特性减渗率数学模型

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土壤间歇入渗水肥耦合特性试验研究

农业工程学报 2006年第4期22卷 28-31页

作者：吴军虎费良军赵茜朱兴华西安理工大学水资源研究所西安710048

为研究肥液浓度对施肥条件下土壤间歇入渗特性的影响,通过不同肥液浓度土壤间歇入渗试验,分析了不同肥液浓度波涌灌溉土壤间歇入渗水肥耦合特性。结果表明:在周期入渗时间相同时,土壤间歇入渗量与间歇入渗率均随肥液浓度的增加而增大,... 详细信息

为研究肥液浓度对施肥条件下土壤间歇入渗特性的影响,通过不同肥液浓度土壤间歇入渗试验,分析了不同肥液浓度波涌灌溉土壤间歇入渗水肥耦合特性。结果表明:在周期入渗时间相同时,土壤间歇入渗量与间歇入渗率均随肥液浓度的增加而增大,在间歇入渗的的第一周期表现明显,以后各周期这种差异变化随周期数的增加而变缓。同时分析了土壤间歇入渗量随肥液浓度增渗的机理,提出了不同肥液浓度土壤间歇入渗量计算模型,建立了不同肥液浓度土壤间歇入渗参数与清水连续入渗参数的关系,实现了根据清水连续入渗资料与肥液浓度确定波涌灌溉肥液间歇入渗量。实例计算表明,该方法可简单而有效地确定土壤间歇入渗量。

关键词：肥液浓度波涌灌溉间歇入渗连续入渗

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膜孔灌溉入渗特性与技术要素试验研究

膜孔灌溉入渗特性与技术要素试验研究

作者：吴军虎西安理工大学

学位级别：硕士

本文在分析总结国内外膜孔灌溉理论与技术研究成果的基础上，结合陕北风沙滩区自然条件和膜孔灌溉特点，分析研究了膜孔入渗特性、膜孔灌溉特点和田面水流运动特性及灌水技术要素等。 1．通过室内入渗试验，研究了单点膜孔入渗规律和... 详细信息

本文在分析总结国内外膜孔灌溉理论与技术研究成果的基础上，结合陕北风沙滩区自然条件和膜孔灌溉特点，分析研究了膜孔入渗特性、膜孔灌溉特点和田面水流运动特性及灌水技术要素等。 1．通过室内入渗试验，研究了单点膜孔入渗规律和膜孔入渗与垂直一维入渗之间的关系，建立了膜孔入渗参数与垂直一维入渗参数及膜孔直径三者间的关系，由此可以根据土壤垂直入渗参数推求膜孔点源入渗参数。 2．通过室内入渗试验，研究了多点膜孔交汇入渗规律。在膜孔直径一定的条件下，膜孔间距越小，膜孔入渗发生交汇的时间越早;在入渗时间相同的条件下，膜孔间距越小，交汇后其入渗量越小。 3．提出了利用膜孔灌溉田面水流推进和田面水深资料推求膜孔点源入渗参数的方法，经实例计算表明，该方法为推求膜孔入渗参数的有效方法。 4．通过大田试验研究了膜孔灌溉的特点和田面水流推进和消退特性。膜孔灌较传统地面灌具有水流推进速度快、节水和灌水质量高的特点;膜孔灌田面水流前锋推进速度随单宽流量的增加而增大，随着开孔率的增加而减小，水流推进曲线符合幂函数规律;水流消退曲线符合一元二次函数规律。 5．研究了灌水技术要素对膜孔灌灌水定额的影响。单宽流量较小时，灌水定额随着单宽流量的增大而减小，当单宽流量达到一定值后，灌水定额随单宽流量的增大而增大;在其它条件一定的情况下，灌水定额随着开孔率的增大而增大。 6．将膜孔灌的零惯性量数学模型与0．618优化方法相结合，建立了推求膜孔灌溉田面综合糙率系数的优化模型，经实例计算表明，该模拟一优化方法是推求膜孔灌田面综合糙率系数量值大小的一种有效方法。以上研究成果为膜孔灌技术的推广应用奠定了基础。

关键词：膜孔灌溉膜孔入渗开孔率技术要素零惯性量数学模型综合糙率系数

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塔里木河流域水资源管理基础信息系统研究

塔里木河流域水资源管理基础信息系统研究

作者：吴军虎西安理工大学

学位级别：硕士

塔里木河是我国最长的内陆河，在新疆的发展战略中地位十分重要。但长期以来，由于人类对水资源利用不合理，导致干流水量减少，水质盐化、下游河道断流、植被衰败、沙漠化扩大，生态环境不断恶化，已严重影响到流域的持续发展。为此，... 详细信息

塔里木河是我国最长的内陆河，在新疆的发展战略中地位十分重要。但长期以来，由于人类对水资源利用不合理，导致干流水量减少，水质盐化、下游河道断流、植被衰败、沙漠化扩大，生态环境不断恶化，已严重影响到流域的持续发展。为此，国家提出了塔里木河流域综合治理的宏伟规划，并指出塔里木河流域综合治理不仅需要实施大量的工程措施，还必须利用先进的科学技术手段实施一系列非工程措施予以配合，加强流域水资源的统一管理和科学调度，提高流域现代化管理水平。本文在查阅大量国内外文献、实际考察分析塔里木河流域水资源管理现状和存在的问题的基础上，结合国际流域现代化管理发展趋势和信息技术应用现状，对非工程措施的重要组成部分—塔里木河流域水资源管理基础信息系统建设可行性进行了分析研究： 1．通过对系统建设现状和存在的问题深入分析，指出基础信息系统现状远远不能满足塔里木河流域近期综合治理和流域信息化建设的需求，为加强流域水资源统一管理和科学调度，实现近期综合治理的目标，建设一套实用、可靠、先进、高效的基础信息系统是十分必要的和紧迫的。 2．提出了系统建设目标和任务是：在水文与环境站网建设的基础上，建立西安理工大学工程硕士专业学位论文布局合理、功能完善、实用可靠的数据获取和管理运行体系，及时有效地为塔里木河流域水资源管理提供实时、准确的基础数据和全方位的数据服务，为流域信息化建设奠定基础。 3．制定了系统建设的总体方案。即基础信息系统建设包括数据采集系统、数据传输网络系统、数据管理与数据库三大部分。其中数据采集系统主要由水文数据采集、生态数据采集、灌溉数据采集、遥感数据采集、图形数据采集、用水与社经数据采集等部分组成;数据传输网络系统由测站到分中心传输网络系统、水调分中心局域网、水调中心局域网以及广域网系统组成;数据管理与数据库系统主要由属性数据库和空间数据库两大类组成。 4．结合经济技术合理的原则，对系统建设的技术路线、设备选型、平台选择进行了分析比较，提山了切实可行的建设方案。 5．从经济效益、社会效益、生态效益三方面对系统建设进行了效益分析，认为系统建设将在塔里木河流域取得明显的经济、社会及生态效益。对于促进流域管理水平，实现信息资源共享，加速塔里木河综合治理具有十分重要的意义。

关键词：塔里木河水资源基础信息系统数据采集数据传输网络数据管理与数据库

基于Green-Ampt和Philip模型的波涌灌间歇入渗模型研究

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农业机械学报 2016年第9期47卷 194-201页

作者：傅渝亮费良军聂卫波陈琳吴军虎西安理工大学水资源研究所西安710048

为了进一步揭示波涌灌间歇入渗的影响机制与规律,基于Green-Ampt和Philip入渗模型理论,建立了波涌灌间歇入渗分区模型,将第2供水周期及其后的供水周期内形成的入渗湿润区分别划分为重力势湿润区和基质势湿润区,并阐述了基于间歇入渗过... 详细信息

为了进一步揭示波涌灌间歇入渗的影响机制与规律,基于Green-Ampt和Philip入渗模型理论,建立了波涌灌间歇入渗分区模型,将第2供水周期及其后的供水周期内形成的入渗湿润区分别划分为重力势湿润区和基质势湿润区,并阐述了基于间歇入渗过程湿润区的分区入渗理论,通过Green-Ampt模型和Philip模型参数间的内在联系,建立了关于土壤体积含水率增量与累积入渗量之间的数学模型,并进一步根据土壤体积含水率增量与累积入渗量之间的线性图形特征,确定了不同分区下各供水周期的水分运动参数,分别为湿润锋面处吸力hf与表征饱和导水率Ks,且各间歇周期供水阶段的hf随着周期数的增大呈减小趋势,最后,利用分区模型将不同供水周期下的累积入渗量与湿润锋运移距离计算值同实测资料相比较,与实际值相比总体平均相对偏差分别为3.6%和8.6%,改进模型的适用性较好,拟合精度较高。因此,该模型可以较准确地描述波涌灌间歇入渗机理,为波涌灌灌水技术的合理设计提供了理论依据。

关键词：波涌灌间歇入渗 Philip模型 Green—Ampt模型饱和导水率湿润锋吸力

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凹凸棒土对土壤团粒结构及水力参数的影响

干旱地区农业研究 2017年第6期35卷 46-51页

作者：杨婷吴军虎西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地陕西西安710048

向粉砂质壤土中均匀添加不同含量(0、10、20、30、40 g·kg^(-1))凹凸棒土(简称ATP)进行土壤水分特征曲线试验、土壤颗分试验及土壤团聚体试验,研究不同ATP施加量对土壤团粒结构及土壤水力参数的影响。结果表明:土壤中的黏粒(0.25 mm的... 详细信息

向粉砂质壤土中均匀添加不同含量(0、10、20、30、40 g·kg^(-1))凹凸棒土(简称ATP)进行土壤水分特征曲线试验、土壤颗分试验及土壤团聚体试验,研究不同ATP施加量对土壤团粒结构及土壤水力参数的影响。结果表明:土壤中的黏粒(0.25 mm的土壤团粒随着ATP含量的增加从0增加至2;利用土壤水分特征曲线分形模型对土壤含水率进行模拟后,其模拟计算值与实测值的均方根误差RMSE在10%以内;利用非饱和土壤水力传导度分形模型对不同含量ATP非饱和水力传导度进行预测,其预测值随着ATP含量的增加整体呈减小趋势。综合分析可知,加入ATP后的土壤持水能力增强,具有改良土壤的作用,且当ATP含量为30 g·kg^(-1)时的改良效果最佳。

关键词：凹凸棒土分形维数土壤团粒结构水力参数水稳性团聚体土壤水分特征曲线