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降雨条件下坡地水分转化特征实验研究

水利学报 2004年第4期35卷 48-53页

作者：李裕元邵明安中国科学院地理科学与资源研究所

坡地水分转化规律研究对于探讨坡地水土流失以及坡地养分迁移规律具有重要意义。本文以黄绵土为试验材料,通过模拟降雨试验,研究了不同雨强条件下坡面入渗过程与产流特征。结果表明:(1)在地表坡度15°、土壤容重1 28～1 30g cm3的条件下... 详细信息

坡地水分转化规律研究对于探讨坡地水土流失以及坡地养分迁移规律具有重要意义。本文以黄绵土为试验材料,通过模拟降雨试验,研究了不同雨强条件下坡面入渗过程与产流特征。结果表明:(1)在地表坡度15°、土壤容重1 28～1 30g cm3的条件下,坡面平均入渗率(ia)与降雨强度(iR)具有极显著的抛物线函数关系,当iR=1 35mm min时,ia具有最大值(1 01mm min);初始产流时间(tp)随iR的增大而减小,二者呈幂函数关系。(2)坡面产流以后,入渗率(i)随降雨历时(t)呈幂函数形式降低,坡面产流强度(VR)随t的延长呈对数函数形式增加。(3)随着雨强的增大降雨的入渗量略有增加,但降雨向土壤水分的转化率则显著降低。

关键词：降雨实验入渗率降雨强度坡地土壤水分转化

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非饱和原状和重塑Q3黄土渗水特性研究

岩土工程学报 2012年第6期34卷 1020-1027页

作者：姚志华陈正汉黄雪峰张世径杨校辉解放军后勤工程学院建筑工程系重庆401311 兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

为研究非饱和Q3黄土渗水特性,设计一套原状黄土取样设备,取得大尺寸原状竖直和水平土柱各2个;并制备5个干密度不同的重塑土样。对9个试样进行水平土柱试验,用TDR水分计和热传导吸力探头分别检测土样不同断面处的体积含水率和基质吸力。... 详细信息

为研究非饱和Q3黄土渗水特性,设计一套原状黄土取样设备,取得大尺寸原状竖直和水平土柱各2个;并制备5个干密度不同的重塑土样。对9个试样进行水平土柱试验,用TDR水分计和热传导吸力探头分别检测土样不同断面处的体积含水率和基质吸力。试验结果表明:土中裂隙的走向和干密度对入渗率均有影响。对于原状试样,浸水前期竖直试样入渗率要大于水平试样,湿润锋超过50 cm后,竖直和水平试样入渗率几乎接近一致。竖直与水平原状试样的非饱和扩散率主要差别在饱和度低于0.6的区域,饱和度高于0.6两者扩散率差别不大;对于重塑试样,低饱和度区域干密度对扩散率影响要大于高饱和度区域。同等干密度和含水率条件下,低饱和度区域重塑试样非饱和渗透系数大于原状试样;而高饱和度区域原状试样非饱和渗透系数大于重塑试样。取样方法和研究成果对同类工作具有重要参考价值。

关键词：非饱和Q3黄土竖向和水平试样入渗率扩散率非饱和渗透系数

基于HYDRUS-2D的微咸水入渗秸秆混掺土壤的过程模拟

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应用基础与工程科学学报 2022年第1期30卷 12-26页

作者：古莱姆拜尔·艾尔肯马合木江·艾合买提麦麦提吐逊·麦麦提新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052

国内外专家对微咸水及秸秆还田方面做了大量的研究,但目前,对秸秆还田下的微咸水利用鲜有报道,因此本文通过HYDRUS-2D模型对秸秆混掺条件下土壤入渗过程进行数值模拟,结果表明HYDRUS-2D模型模拟秸秆还田条件下入渗过程中的水盐运移可靠... 详细信息

国内外专家对微咸水及秸秆还田方面做了大量的研究,但目前,对秸秆还田下的微咸水利用鲜有报道,因此本文通过HYDRUS-2D模型对秸秆混掺条件下土壤入渗过程进行数值模拟,结果表明HYDRUS-2D模型模拟秸秆还田条件下入渗过程中的水盐运移可靠性较高.在模拟结果的基础上对土壤累积入渗量、湿润锋、土壤含水率和含盐率进行分析,结果表明微咸水矿化度3g/L及秸秆混掺比例0.35%时对土壤累积入渗量、湿润锋、入渗率、土壤含水率和含盐率的影响最显著.

关键词：混掺比例土壤水盐分布矿化度 HYDRUS-2D 累积入渗量湿润锋入渗率

用垂直入渗法推求Gardner-Russo模型参数

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水利学报 2010年第11期40卷 1367-1373页

作者：范军亮张富仓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

通过室内垂直入渗试验研究了3种不同质地土壤的垂直一维水分入渗特性,并基于Gardner模型表征的非饱和土壤导水率和Gardner-Russo模型表征的土壤水分特征曲线形式,结合非饱和土壤水动力学方程,推导了土壤水分垂直一维入渗时累积入渗量、... 详细信息

通过室内垂直入渗试验研究了3种不同质地土壤的垂直一维水分入渗特性,并基于Gardner模型表征的非饱和土壤导水率和Gardner-Russo模型表征的土壤水分特征曲线形式,结合非饱和土壤水动力学方程,推导了土壤水分垂直一维入渗时累积入渗量、入渗率和湿润锋之间的理论关系。在此基础上推求了Gardner-Russo模型中的参数,利用试验数据对模型中参数进行了敏感性分析。结果表明,该方法所求得的参数具有较高的精度,这为土壤水分运动参数求解提供了一种简单而准确的方法。

关键词： Gardner-Russo模型土壤水分垂直一维入渗累积入渗量入渗率湿润锋

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基于物理化学调控方法的水分时空分布试验

农业工程学报 2008年第11期24卷 13-18页

作者：潘英华雷廷武高佩玲鲁东大学地理与规划学院烟台264025 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 中国农业大学土木工程学院北京100083 山东理工大学资源与环境工程学院淄博255049

利用室内人工降雨试验,采用3因素3水平正交试验设计方案,研究物理化学调控方法实施情况下坡面土体中水分的时空分布状况。结果表明,物理调控方法可以调节降雨在坡面上的空间分布状况,在同一坡度条件下,面积比为1:2和1:1的处理的湿润锋... 详细信息

利用室内人工降雨试验,采用3因素3水平正交试验设计方案,研究物理化学调控方法实施情况下坡面土体中水分的时空分布状况。结果表明,物理调控方法可以调节降雨在坡面上的空间分布状况,在同一坡度条件下,面积比为1:2和1:1的处理的湿润锋尾部变化梯度及湿润锋深度均大于面积比为0:3的处理,且湿润锋分布的均匀程度较高。文中使用的入渗率计算公式可真实反映沿坡面各点的入渗率变化过程,入渗量计算公式可计算出降雨入渗量,且精度较高。化学调控方法由于能够维持土壤的物理结构,可以提高土壤的早期降雨入渗率,并增加入渗区上部的降雨入渗量,进而缩小坡面各点的水分分布差异。物理化学调控方法在坡面上配合使用可以提高降雨利用率,但其实际应用效果仍需进一步研究。

关键词：物理化学调控入渗率时空分布面积比湿润锋

EN-1对黄土性固化土水分垂直入渗特征的影响

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农业机械学报 2012年第11期43卷 65-73页

作者：刘月梅张兴昌西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 延安职业技术学院延安716000 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

采用一维垂直入渗试验方法,对不同容重、不同固化剂掺量处理的固化土水分入渗过程进行了研究。结果表明:黄绵土容重在1.2～1.4 g/cm3范围内,土壤容重对黄土性固化土的入渗能力有较大影响,土壤容重越大,对应于同一时刻入渗率越低,累积入... 详细信息

采用一维垂直入渗试验方法,对不同容重、不同固化剂掺量处理的固化土水分入渗过程进行了研究。结果表明:黄绵土容重在1.2～1.4 g/cm3范围内,土壤容重对黄土性固化土的入渗能力有较大影响,土壤容重越大,对应于同一时刻入渗率越低,累积入渗量越小,湿润锋推进距离越短。3种土壤容重条件下,不同EN-1固化剂掺量对累积入渗量和湿润锋运移距离的影响均显著(P入渗量和湿润锋运移距离均有先增大后减小的趋势;固化剂掺量在0.05%～0.1%范围内累积入渗量最大;累积入渗量与湿润锋运移距离呈良好的线性关系。固化剂掺量对土层含水率的影响在低容重(1.2 g/cm3)条件下明显,随着容重增加,影响逐渐减小。利用Philip模型、Kostiakov经验公式和指数公式对固化土入渗率与入渗历时的关系进行拟合时发现,Kostiakov公式拟合值更接近于实测值,且容重越大,拟合精度越高。

关键词： EN-1土壤固化剂入渗率累积入渗量数学模型

影响非饱和土渠床入渗能力主导因素的试验研究

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水利学报 2009年第5期39卷 630-634页

作者：李红星樊贵盛太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024

基于非饱和土壤有压入渗试验,研究了影响非饱和土壤水分有压积水入渗能力的主要因素。试验结果表明,有压积水入渗条件下,土壤入渗能力不仅受土壤基本物理特性(土壤质地、干容重和土壤含水量等)的影响,还受积水入渗水头的影响;在影响非... 详细信息

基于非饱和土壤有压入渗试验,研究了影响非饱和土壤水分有压积水入渗能力的主要因素。试验结果表明,有压积水入渗条件下,土壤入渗能力不仅受土壤基本物理特性(土壤质地、干容重和土壤含水量等)的影响,还受积水入渗水头的影响;在影响非饱和土渠床入渗能力的各因素中,干容重的影响最为明显,土壤质地的影响次之,积水入渗水头最弱。研究成果可为非饱和土渠床渗漏损失水量的数值计算模型提供参考。

关键词：非饱和土壤有压入渗入渗率土渠床试验研究

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雨水花园对暴雨径流的削减效果

水科学进展 2015年第6期26卷 787-794页

作者：唐双成罗纨贾忠华李山仵艳周萌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 扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225009

雨水花园能够有效地蓄渗雨水径流、降低城市发展对水环境的不利影响。根据在西安市开展的一项连续4年对雨水花园入流与出流水文过程的监测研究,分析了雨水花园对暴雨径流的削减效果,并根据花园内土壤入渗率及颗粒组分随时间的变化,讨论... 详细信息

雨水花园能够有效地蓄渗雨水径流、降低城市发展对水环境的不利影响。根据在西安市开展的一项连续4年对雨水花园入流与出流水文过程的监测研究,分析了雨水花园对暴雨径流的削减效果,并根据花园内土壤入渗率及颗粒组分随时间的变化,讨论了雨水花园运行效果的可持续性。结果显示:蓄水深度为15 cm,汇流比为20∶1的试验用雨水花园,在4年监测的28场降雨中,仅有4场暴雨径流汇入雨水花园后发生溢流,且溢流量很小;试验期内,有2年未发生溢流,雨水径流全部入渗;最多的1年发生溢流3次,但年径流削减率仍高达96.8%;导致雨水花园发生溢流的均为短历时高强度暴雨。研究中还发现,雨水花园土壤入渗率在4年运行期内没有显著变化,一直稳定在2.4 m/d左右,花园内表层土壤砂粒含量由7.36%增加到20.55%,而粉粒和黏粒的含量则相应降低。可见,研究区雨水花园能够显著减少暴雨径流,且入渗性能稳定,具有良好的应用前景。

关键词：雨水花园径流削减入渗率土壤颗粒低影响开发

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干缩开裂黄褐土非饱和水平吸渗特征研究

农业机械学报 2017年第7期48卷 214-221页

作者：张展羽范世敏王策刘阳齐伟河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室南京210098 河海大学水利水电学院南京210098

通过室内水平吸渗试验,结合Matlab数字图像处理与形态学算法,在黄褐土土壤中添加秸秆模拟不同生长期作物根系密度,对干缩开裂黄褐土中的非饱和水平吸渗及湿润锋推移特征进行研究。结果表明:不同秸秆密度处理裂缝稳定形态面积密度和裂缝... 详细信息

通过室内水平吸渗试验,结合Matlab数字图像处理与形态学算法,在黄褐土土壤中添加秸秆模拟不同生长期作物根系密度,对干缩开裂黄褐土中的非饱和水平吸渗及湿润锋推移特征进行研究。结果表明:不同秸秆密度处理裂缝稳定形态面积密度和裂缝平均宽度差异显著(p入渗过程历时,但土壤最终累积入渗量无显著差异。裂缝的存在导致入渗率发生波动现象,且在入渗前中期尤为明显;未开裂土和开裂土累积入渗量随时间的变化关系均符合Kostiakov经验入渗模型,其经验参数与秸秆密度有关,拟合方程达到显著水平。引入湿润锋均匀系数对水平吸渗不均匀性进行评价,土壤裂缝面积密度及裂缝平均宽度越大入渗初期的水分不均匀性特征越明显,均匀系数随着时间推移逐渐减小;根据湿润锋推进速率随时间的变化特征,开裂黄褐土土壤的水平吸渗过程可以分为3个阶段,即初始裂隙流阶段、稳渗基质流阶段和吸渗末期阶段。

关键词：干缩裂缝秸秆添加水平吸渗入渗率湿润锋