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从溶质输移扩散方程出发，针对强透水层上均质土壤的液体饱和状态，在顶层含有大量饱和溶质（如养分等）维持着渗透扩散的条件下，进行严密的数学推证，给出均质土壤中溶质浓度分布的解析解。分析了解的合理性，讨论了解的正确性。此解对土壤改良等类似问题具有实际应用价值，也具有重要理论意义。 相似文献
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从溶质扩散方程出发 ,针对不透水层上均质土壤的液体饱和状态 ,在顶层含有大量饱和溶质 (如养分等 )维持着扩散的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出均质土壤中溶质浓度分布的解析解 ,并分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性。此解对土壤改良等类似问题具有实际应用价值 ,也具有重要理论意义 相似文献
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从溶质输移扩散方程出发 ,针对强透水层上均质土壤的液体饱和状态 ,在顶层含有大量饱和溶质 (如养分等 )维持着渗透扩散的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出均质土壤中溶质浓度分布的解析解。分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性。此解对土壤改良等类似问题具有实际应用价值 ,也具有重要理论意义 相似文献
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层状土溶质运移特性及其参数分析 总被引：3，自引：0，他引：3
由于自然和人为因素作用,土壤常常呈现层状结构,这种层状结构影响土壤水分和溶质的运移特性。通过室内模拟试验,分析了层状土溶质运移特性,研究了层状土溶质运移参数变化特征。结果表明C l-在层状土及均质土中弥散度具有明显差异,并且这种差异与夹层土壤的弥散度存在密切相关。 相似文献
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溶质施加方式对土壤溶质迁移的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
通过室内均质土柱试验 ,对不同灌水处理土壤中表施和灌施溶质的迁移规律进行了研究。结果表明 ,溶质施加方式和灌水频率对溶质迁移影响较大。次灌水量较大时 ,表施和灌施条件下溶质分布差异显著 ;当次灌水量很小且灌水非常频繁时 (如 6mm/ d) ,表施和灌施土壤中溶质 (NO- 3)分布差异不大。 相似文献
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降雨条件下,土壤溶质随径流的产生发生迁移。利用室内实验,研究缓坡饱和土壤溶质流失的时间规律、溶质浓度在垂直入渗和坡面径流两个方向上的变化规律。结果表明：在径流过程中,溶质流失速度变小,流失量减少并趋于稳定,幂函数比指数更适合描述这类变化;垂直方向上,土壤溶质向下层渗透扩散受深度的影响,随深度的增加溶质浓度先增后减并趋于稳定,此规律适合用对数描述;在坡面表层,土壤溶质随径流的迁移规律清晰,土壤溶质浓度远处高于近处,多阶多项式模型更适合描述浓度变化;随土层深度增加,溶质浓度变化有明显分界线,在分界线及以下溶质浓度变化规律性较差,总体呈降低趋势。 相似文献
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冬小麦田间根层中氮素迁移转化规律研究 总被引：5，自引：0，他引：5
在冬小麦生长期田间试验的基础上，建立了土壤－－作物系统中水分运动及不同形态氮素迁移转化的数学模型，该模型考虑了有机氮的太化，铵屡的硝化与挥发，硝态氮的反硝化以及土壤吸附，作物吸收等多种影响因素，利用溶质扩散－－对流方程模拟了冬小麦生长期田间水分，铵氮，硝态氮含量及其分布的变化。 相似文献
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受土壤有机质和微生物的影响,大部分农业土壤都有团聚体结构。团聚体内部的孔隙一般很小,与团聚体之间的水流相比,团聚体内部的水可以视为不动的。但受质量浓度梯度和分子扩散的影响,2个水体内的溶质可以相互交换。模拟溶质在具有团聚体结构土壤中运移时,溶质在以上2个水体间的交换过程常用可动-不可动水体模型来描述。土壤溶质运移涉及的参数较多,很多参数不能直接测定,要靠观测值拟合才能获得。由于不同的参数组合可以得出相同溶质质量浓度分布,因此,即使模拟结果和实验结果吻合也不能确保该模型正确描述了2个水体之间的溶质交换过程。为了深入研究这一问题,利用三维图像技术和数学模型,计算了团聚体内外溶质交换速率。结果表明,Coats-Smith模型误差很大,2个水体之间的溶质交换速率并非与其质量浓度差成正比。作为改进,提出并证明广义γ分布函数可以准确地描述团聚体内外溶质交换过程。 相似文献
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为探究降水条件下水分与溶质在地表和土壤中的运动规律，分别采用二维扩散波方程和传统的三维Richards方程描述地面径流和土壤水分运动，选用双层结点法对两者进行耦合，根据达西定律和地表与土壤水中的溶质浓度，计算地面径流和土壤水分的溶质交换量，从而构建地表水土壤水运动与溶质运移全耦合数值模型。选取已发表文献中的物理模型实验进行数值模拟，算例1和算例2中地表径流数值模拟结果和模型实验结果的平均相对误差分别小于14.8%和21.5%，均方根误差分别小于0.147 cm2/s和0.833 cm2/s；算例2中径流硝态氮浓度的数值模拟结果和模型实验结果的平均相对误差小于24.7%，均方根误差小于1.334 mg/L。物理实验和数值模拟所得地表径流量和溶质浓度数据的对比分析验证了模型的合理性和准确度。研究结果可为地表水土壤水水分运动与溶质运移耦合分析提供理论支持。 相似文献
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本试验以层状土壤结构为研究对象,对微压小流量滴灌条件下点源入渗特性规律进行了室内试验,设置均质壤土、上壤下砂结构和上砂下壤结构层状土壤3个处理,对其湿润模式,湿润体在径向、垂向湿润距离与时间的变化特征及湿润锋随时间的变化特性进行分析,结果显示两种层状都具有减渗功能,湿润锋随时间的变化规律符合幂函数关系,研究结果对于层状土壤湿润体预报,准确模拟层状土壤介质中的水分和溶质运动过程有重要意义。 相似文献
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生物炭对黑土区土壤水分扩散与溶质弥散持续效应研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为探究施用生物炭对黑土区坡耕地土壤水分扩散和溶质弥散的持续效应，于2016—2019年在1.5°、3°、5°的径流小区开展了生物炭持续效应试验，分析了单次施加生物炭对土壤容重、孔隙度、有机质含量、Boltzmann变换参数ξ、非饱和土壤水分扩散率D(θ)、非饱和土壤水动力弥散系数Dsh(θ)的持续作用。结果表明：土壤中单次添加生物炭后的4年内均可显著降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤中有机质含量，且各指标变化率均随坡度增大、施炭年限延长而减小；坡度、年份、是否施用生物炭3个因素中，对土壤容重、孔隙度、有机质含量影响程度最大的均为是否施用生物炭；施用生物炭增大了ξ，且ξ随坡度增加、施炭后年限延长逐年减小。2016—2019年D(θ)与Dsh(θ)均随土壤含水率的增加而迅速增加。当土壤含水率小于等于042cm3/cm3时，生物炭抑制土壤水分扩散；当土壤含水率大于0.42cm3/cm3时，生物炭促进土壤水分扩散。当土壤含水率小于等于0.36cm3/cm3时，生物炭抑制土壤中NaCl溶液的弥散；当土壤含水率大于0.36cm3/cm3时，生物炭可以促进土壤中NaCl溶液的弥散。试验区θ处于0.20~0.35cm3/cm3，故施用生物炭对水分扩散、NaCl溶液弥散均具有抑制效果，且生物炭对水分扩散和溶液弥散抑制效果均随坡度增加、施炭后年限延长而减弱。 相似文献
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在室内恒温条件下，分别对均质土柱和非均质土柱采用饱和一稳流一维垂直土柱易混置换法，就两种土柱对Ca2+，Cl-在土壤中运移的规律进行了初步研究。研究结果表明: Ca2+，Cl-在非均质土柱中的水动力弥散系数(Dsh)大于在均质土柱中的水动力弥散系数，而阻滞因子(R )则小于均质土柱。对于非均质土柱，其孔隙水平均流速也比较大，代换液浓度对穿透曲线（BTC）的影响不太显著；而均质土柱中代换液浓度对BTC影响较为显著，这可能是由于非均质土壤的孔隙度和土壤结构具有较为显著的空间非均一性所致。 相似文献
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为了利用解析模型模拟土壤溶质迁移过程、估计土壤溶质迁移参数,在假定土壤溶质质量浓度分布为n次幂函数的基础上,结合边界层方法,将描述土壤溶质质量浓度分布的低次幂函数进一步推广,得到土壤溶质迁移的n次幂函数近似解析模型.在2个时刻(t=360,720 min)、较大距离(120～450 cm)时,利用不同次幂函数模型对溶质迁移过程进行比较分析,模拟结果表明孔隙水流速度较小(v=0.01 cm/min)时,在短历时(t=360 min)、长距离(x>50 cm)处,六次幂边界层解与其他次幂边界层解相比具有较高精确度;对边界层距离公式受各参数的影响进行模拟计算,分析结果表明:较小的孔隙水流速度(v≤0.01 cm/min)对边界层距离影响甚小;基于较小土壤孔隙水流速(v=0.01 cm/min)及测量仪器的不同灵敏度,利用不同次幂边界层距离公式对土壤溶质迁移参数进行数值计算比较及误差分析,结果表明用较高灵敏度的仪器进行测量,结合六次幂的边界层距离公式可准确地推求土壤溶质迁移参数弥散系数D及延迟因子R. 相似文献
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大孔隙对土壤水分特征曲线的影响 总被引：8，自引：0，他引：8
土壤大孔隙是普遍存在的现象，并非例外，它对水及溶质在土壤中的运移有着深刻影响。分别从原状土区和回填土区随机取若干土样，采用离心机法测得了原状土和回填土的水分特征曲线，比较原状土和回填土土壤水分特征曲线的参数，分析了土壤中大孔隙的存在对土壤水分曲线中各参数的影响。指出在进行土壤中水及溶质运移研究中，必须考虑大孔隙的影响。 相似文献
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为了利用解析模型模拟土壤溶质迁移过程、估计土壤溶质迁移参数,在假定土壤溶质质量浓度分布为n次幂函数的基础上,结合边界层方法,将描述土壤溶质质量浓度分布的低次幂函数进一步推广,得到土壤溶质迁移的n次幂函数近似解析模型.在2个时刻(t=360,720 min)、较大距离(120~450 cm)时,利用不同次幂函数模型对溶质迁移过程进行比较分析,模拟结果表明孔隙水流速度较小(v=0.01 cm/min)时,在短历时(t=360 min)、长距离(x>50 cm)处,六次幂边界层解与其他次幂边界层解相比具有较高精确度;对边界层距离公式受各参数的影响进行模拟计算,分析结果表明:较小的孔隙水流速度(v≤0.01 cm/min)对边界层距离影响甚小;基于较小土壤孔隙水流速(v=0.01 cm/min)及测量仪器的不同灵敏度,利用不同次幂边界层距离公式对土壤溶质迁移参数进行数值计算比较及误差分析,结果表明用较高灵敏度的仪器进行测量,结合六次幂的边界层距离公式可准确地推求土壤溶质迁移参数弥散系数D及延迟因子R. 相似文献
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《中国农村水利水电》2016,(9)
为了研究不同条件下土壤溶质的迁移规律,考虑到在产生地表径流之前存在地表积水的过程,开展了室内模拟降雨试验,通过对比分析不同试验条件下土壤中吸附性溶质总磷TP与溶解性溶质Cl-在地表径流和地下排水溶液中的浓度和流失速率过程,研究了土壤中TP和Cl-的迁移流失规律。试验结果表明:同时存在地表径流与地下排水时,Cl-的地表径流溶质质量分数C_s远小于地下排水溶质质量分数C_g(C_s=0.010%C_g=80.700%和C_s=0.010%C_g=47.580%),总磷TP的C_s均大于C_g(C_s=0.002%C_g=0.001%和C_s=0.014%C_g=0.006%),故吸附性溶质TP主要通过地表径流途径流失,而Cl-表现为以地下排水流失为主,且Cl-比TP在地表径流中的流失速率快。在降雨条件下,土壤初始含水率θ0越低(0.0410.25)、地下排水条件越差(地下排水口高度hd=23cm0cm)、地表积水深度hp越大(5cm2cm)等都将导致土壤溶质在地表径流和地下排水中流失质量分数之和(C_s+C_g)越小(0.023%0.105%、0.71%28.97%和47.592%80.71%),可提高土壤溶质的有效利用程度,该成果可为提高土壤溶质的有效利用率和减轻农业面源污染等方面提供理论支持。 相似文献
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对缓坡地在土壤饱和情形下土壤溶质的流失过程进行了室内模拟实验,研究结果表明,在缓坡地,只考虑坡地上方来水对饱和土壤的作用,土壤溶质、水土的流失过程更适合采用幂函数来描述,而且溶质受土壤吸附的特性也影响其流失速率,但并不影响其流失过程的规律性。 相似文献
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目前溶质运移的模型主要采用水动力弥散方程来实现,但水动力弥散方程不能考虑到溶解在地下水中的溶质因为溶解-沉淀作用形成结晶而积聚在土壤中的事实,这部分结晶相溶质不能直接通过水动力弥散作用而随地下水迁移。将土壤中的溶质分解成溶解相溶质和结晶相溶质,试图对溶质在随地下水-土壤水分运动而迁移,并同步沉积、释放的动态变化过程进行定量化的描述,建立起更为合理的地下水中溶质迁移和积聚的动态数学模型。 相似文献