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为了研究土壤冻结过程中土壤液态含水率和土壤质地对电导率变化特征的影响,采用TDR对恒温冻结过程中3种质地(沙土、沙壤土、黏土)土壤在3种初始土壤含水率(10%、15%、20%)条件下的土壤液态含水率和电导率进行了监测。结果表明:在恒温冻结过程中,土壤液态含水率随冻结时间的增加而减小;土壤电导率随液态含水率的降低而减小,初始土壤含水率越高,电导率降低值越大,S20、R20和N20降低值分别为2.11、2.50和2.47 dS/m;土壤黏粒含量越多,土壤电导率越高。冻结过程中土壤电导率与土壤液态含水率较好地符合对数函数关系,沙壤土拟合效果较好,R~2均大于0.945。研究结果可为我国季节性冻土区农业生产和土壤盐渍化防治提供参考。 相似文献
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生物炭对北方寒区农田土壤热性能参数的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为揭示生物炭对土壤热特性参数的影响规律,以施加不同生物炭的北方寒区农田土壤为研究对象,设置土壤含水率水平分别为0%、8%、16%、24%、32%、40%,利用ISOMET2114型热性能分析仪,测定土壤在15～-15℃温度范围内导热率、热扩散率和体积热容量的变异特征,探究生物炭调控作用下土壤热特性参数对水热环境的响应机理。研究结果表明:在冻结与非冻结状态下,随土壤含水率增加,土壤导热率、体积热容量和热扩散率均表现出增大趋势,在3℃条件下,生物炭含量为0 t/hm2、含水率为24%和32%时,土壤导热率相对于含水率为16%时分别增加0. 141 4、0. 580 5 W/(m·K)。随生物炭含量增加,土壤导热率和热扩散率呈降低趋势,体积热容量在非冻结情况下呈降低趋势,在冻结情况下则呈增大趋势,在-3℃条件下,含水率为32%、生物炭含量为4 t/hm2和6 t/hm2时,土壤体积热容量相对于0 t/hm2水平分别增加0. 16、0. 20 J/(cm3·K)。土壤导热率与含水率呈对数函数关系,土壤体积热容量与含水率呈线性函数关系,土壤热扩散率与含水率呈二次函数关系。本研究结果可为准确描述北方寒区农田土壤热性能和生物炭改良土壤技术提供理论依据。 相似文献
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《灌溉排水学报》2019,(12)
【目的】阐明新疆干旱区冻融土壤的水热耦合关系,建立在冻结融化过程中土壤水热耦合模型。【方法】以土壤水动力学、冻土物理学和统计学为理论基础,利用土壤水分与温度测量系统对不同土层深度土壤的温度和湿度进行测量,比较土壤含水率和温度随时间与深度的变化情况,研究了新疆典型干旱区细土平原区与沙漠交错带的冻融土壤水热迁移规律,分析不同土层深度土壤在冻结期、融化期的水热变化特征。【结果】土壤冻结融化过程中,各层土壤的液态含水率、温度均与环境温度的变化趋势基本一致,但随着土层深度增加,土壤温度和含水率的变化趋势均在逐渐减弱;深层土壤的液态含水率在冻结融化过程中基本不随环境温度升降发生变化,浅层5、20 cm土层的温度和含水率之间具有耦合效应。【结论】季节性冻土的水分和温度之间具有耦合效应。 相似文献
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菊粉对面团中水分迁移行为的影响规律研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究不同聚合度菊粉对面团中不同流动性水分迁移行为的影响规律,以短链、天然和长链菊粉及中筋面粉为原料,采用差示量热扫描仪(DSC)和核磁共振仪(NMR)分析了不同聚合度菊粉在不同添加量(0、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%)时对面团中可冻结水(弱结合水和自由水)和不可冻结水(紧密结合水)的影响。DSC结果表明:3种不同聚合度菊粉的添加均引起面团中可冻结水含水率的下降和不可冻结水含水率的上升;NMR结果表明:随着菊粉添加量的增加,面团中紧密结合水和自由水含水率增大,弱结合水含水率减小,说明菊粉的添加促进了蛋白质与水分的相互作用,而抑制了淀粉与水分的相互作用。短链和天然菊粉对面团中自由水的影响较明显,而长链菊粉则对紧密结合水的影响较明显,3种菊粉都对弱结合水的影响较明显。分析显示DSC与NMR测得面团中水分状态的结果具有一致性,面团中水分迁移行为与菊粉添加量之间存在显著的线性相关性。 相似文献
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以牛肉为研究对象,分别进行高压冷冻和传统冷冻试验,分析了冷冻过程中的热变化和形成的冰晶形态。高压冷冻试验在3个不同的压力下进行,分别为100 MPa(-9℃)、150 MPa(-15℃)和200 MPa(-20℃);传统冷冻(空气冷冻和液体浸没冷冻)在0.1 MPa和-20℃条件下进行。试验结果表明:传统冷冻形成的冰晶多数位于组织细胞外,冰晶粗大且不均匀,对组织细胞造成严重的压迫和机械损伤;高压冷冻形成的冰晶体积较小,在样品中分布较均匀,且压力越大,位于胞内的冰晶越多,对样品组织的破坏程度越小。空气冷冻的冻结时间最长(85 min),液体浸没冷冻结冰速率较快(5.5 min),高压冷冻的冻结时间在100、150和200 MPa时分别为2.47、1.22和0.83 min;压力越大,卸压时形成的超冷度越大,冰点越低,冻结所需时间越短。 相似文献
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防冻液是用冰点低的物质加入水中,以降低冷却液的冰点,防止冷却系统冻结。机动车辆在使用防冻液时应注意以下几个方面的问题。1.注意选择种类不同种类的防冻液由于配制的成分和比例不同,其凝点也不尽相同。在选用防冻液时,要根据当地的气温条件来决定。一般情况下,可选用冰点低 相似文献
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秸秆覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
以北方高寒区典型城市哈尔滨市为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置自然无覆盖、覆盖秸秆厚度5、10、15 cm 4个处理,分别测定不同处理下20、40、60、100、140、180 cm深度土壤液态含水率以及气象数据,分析季节性冻融期秸秆覆盖对土壤水分变化特征的影响。研究结果表明:秸秆覆盖使0~60cm土层内液态含水率增加或减小的时间拐点发生延迟,随着秸秆覆盖厚度的增加其延迟效果越明显,但土壤冻结期的延迟效果比冻土融化期明显;秸秆覆盖阻碍了冻土融化初期融雪水入渗,使自然无覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度出现短暂的峰值,而在冻土融化末期秸秆覆盖抑制了土壤水蒸发,使各秸秆覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度又高于自然无覆盖。秸秆覆盖可有效平抑冻融期0~60 cm土层土壤液态含水率的变化幅度,且随着土壤深度的增加其平抑效果具有减弱趋势;积雪融水和秸秆覆盖的双重作用能够有效增加土壤墒情,但其增墒能力随着土壤深度的增加而降低,不同秸秆覆盖处理对0~60 cm土层的平均增墒能力由大到小排序依次为:15、10、5 cm。 相似文献
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冻融作用下土地利用方式对土壤含水率垂直变异性影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《灌溉排水学报》2015,(5)
分析了永济灌域荒地、林地、农田土壤剖面含水率的变化规律,并采用因子分析、相关分析及曲线拟合研究冻土消融和地下水对土壤含水率的贡献率。结果表明,3种土地利用方式下,土壤含水率均呈随深度的增加而增加,各土层土壤含水率均以荒地最高。因子1(冻土消融因子)对0~20、40~60、60~80、80~100cm土层土壤含水率均影响显著,且呈线性关系。因子2(地下水补给因子)仅对20~40cm土层含水率影响显著,地下水对其他土层补给规律呈现二次曲线关系。 相似文献
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不同降解阶段填埋垃圾体的气体渗透特性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对不同降解阶段填埋垃圾体渗透系数的测定，研究了在不同压实密度、不同含水率条件下垃圾体渗透特性的变化情况，实验表明：1.对不同降解阶段的填埋垃圾体，新鲜垃圾及混和垃圾的渗透系数接近，腐熟垃圾明显高于前两者；随压实密度增加，其气体渗透系数均呈指数规律递减；2.随着垃圾体含水率的增加，腐熟与新鲜垃圾的渗透系数均呈线性规律递减，含水率对渗透系数的影响要远小于压实密度的影响；3.新垃圾、混合垃圾、腐熟垃圾均具有较显著的各向异性特征，在典型压实密度下，水平方向的气体渗透系数Kh为垂直方向渗透系数Kv的3.5-27.3倍。 相似文献
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<正> 真空冷冻干燥技术是真空技术与冷冻技术相结合的新型干燥脱水技术。我们知道水有固、液、气态三相,根据热力学中的三相平衡理论,随着压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近,当压力降到一定真空度时,水的冰点和沸点重合,这时冰可不经液态水而直接汽化为气体,这一现象称为升华。食品的真空冷冻干燥就是在水的三相点以下,即低温低压条件下,使食品中冻结 相似文献
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初始含水率对斥水黏壤土入渗特性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为了探究初始含水率对斥水土壤入渗过程的影响规律,通过室内二维土箱的滴灌模拟试验,设置6个初始含水率水平(4.78%,7.28%,9.97%,13.64%,16.07%,19.02%),研究了初始含水率对湿润锋运移距离、宽深比、累积入渗量、入渗速率和土壤水分分布的影响,并评价了不同入渗模型的适用性.结果表明:随着初始含水率的提高,湿润锋运移相同深度所需时间呈逐渐减小趋势,两者较好满足幂函数关系,湿润锋宽深比逐渐减小;累积入渗量变化趋势为先减小后增大;入渗速率整体趋势为逐渐减小,其中斥水程度峰值含水率附近的处理出现入渗速率短暂提高的现象;Kostiakov模型能够较好反映斥水黏壤土的入渗规律,且斥水程度越大,模型拟合精度越低;随着斥水程度增加,土壤水分逐渐向湿润体垂向中间区域集中,并出现过度饱和现象.该研究可为斥水土壤的入渗理论奠定一定的基础. 相似文献
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《中国农村水利水电》2016,(2)
为提高季节性冻土区冬季储水灌溉的灌水质量和效果,基于冬季冻土期的大量田间冻土入渗试验样本,建立了基于BP神经网络模型的Kostiakov三参数入渗模型参数的预测模型,实现了利用土壤基本理化参数地表土壤容重、含水率及冻结土壤特有参数冻土层厚度、灌溉水温、土壤温度对入渗模型参数的预报。通过BP神经网络对数据样本和入渗参数进行的非线性逼近训练和误差分析,得到其平均相对误差都小于5%,在可接受范围内。这表明基于基本理化参数及特有影响参数建立的Kostiakov土壤入渗经验模型的三参数预报模型是可行的。研究结果对于冬季冻融土壤灌溉技术参数的确定有重要的支撑作用。 相似文献
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【目的】探究提高干旱区荒漠苜蓿农田滴灌水分利用效率的方法,制定适宜的节水灌溉制度。【方法】以苜蓿为研究对象,基于HYDRUS-1D模型设置4种灌溉水平（高强度大灌溉量（LH-I）、中强度大灌溉量（MH-I）、低强度中等灌溉量（SM-I）、无灌溉（CK））和5个0～20 cm土层初始土壤体积含水率梯度（4%、6%、8%、10%、12%,分别表示为S1、S2、S3、S4、S5）,分析苜蓿根系土壤体积含水率降至土壤凋萎点的时间、峰值及维持在土壤凋萎点以上的时长,筛选0～20 cm土层不同土壤初始体积含水率下的最优灌溉水平。【结果】0～20 cm土层土壤体积含水率的变化对SM-I、CK灌溉水平具有显著影响;在无灌溉的情况下,体积含水率?10%的0～20 cm土层土壤会补给根系层水分;低含水率的0～20 cm土层土壤更有利于LH-I灌溉水平下的水分在根系层的留存,SM-I水平下根系层水分的留存时长与0～20cm土层土壤体积含水率呈正相关。LH-I灌溉水平下的深层土壤体积含水率峰值相比MH-I、SM-I、CK灌溉水平分别提高10.28%、27.91%、107.93%;MH-I灌溉水平下根系层土壤体... 相似文献
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冻融土壤Kostiakov入渗模型参数的非线性预报模型 总被引：1，自引：0，他引：1
《节水灌溉》2015,(11)
在山西汾河灌区季节性冻土区进行了3个越冬期的大田冻结土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov冻结土壤二参数入渗模型参数的实测大样本,建立了各个土壤水分入渗参数与土壤理化参数间的非线性关系模型;通过MATLAB软件,实现了Kostiakov二参数入渗模型系数的求解。研究表明:用常规土壤理化参数土壤含水率、密度、物理性黏粒含量、土壤温度和有机质含量作为非线性预报模型的输入参数实现对入渗参数的预测是可行的,所建立的非线性关系模型高度相关,预测参数的实测值与预测值的相对误差可控制在10%以下。因此,用土壤常规理化参数对冻融土壤的水分入渗参数进行非线性预报是可行的,可为季节性冻土区冬季储水灌溉提供技术支撑。 相似文献