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干旱区非饱和土壤导水率的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
研究土壤水分运动时，非饱和土壤导水率是较难确定的参数，在干旱内陆区，该参数更难确定。本文根据非饱和带土壤梯度的特点，利用零通量面法原则测参的方法，对干旱区非饱和土壤导水定量计算进行了初步研究，并对该定量计算方法的误差做了分析。 相似文献
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探究不同生物炭添加量对宁南山区黄绵土水分吸渗特征及水力学参数的变化，为提升区域生态功能及促进农业生产提供数据支撑。选取6种生物炭添加量(0、10、20、30、40和50g/kg),通过室内一维水平土柱试验，利用Philip模型拟合土壤吸渗过程并确定吸渗率(S),并推导出Van Genuchten模型中进气吸力倒数(a)、形状系数(n)及水吸力(h),利用上述水力学参数拟合土壤水分特征曲线、非饱和导水率及比水容量。结果表明：随着生物炭添加量增大，各处理湿润锋运移距离及累积入渗量均逐渐减小。与未添加生物炭处理相比各处理S分别降低了7.83%、14.99%、16.90%、23.36%和39.50%;随生物炭添加量增加，a、n及饱和导水率(Ks)逐渐减小，饱和含水率(θs)、滞留含水率(θr)逐渐增大。相同土壤含水率下，生物炭添加量增加h增大，非饱和导水率减小且增长速率逐渐降低。相同h下，生物炭添加量越大比水容量越大，水分有效性越高。可以看出添加生物炭显著增强了宁南山区黄绵土持水性能及水分有效性。 相似文献
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为探究生物炭的施入量对和田风沙土水力特性的影响,设置了5个生物炭施用量处理,质量比(生物炭质量/干土质量)分别为0%(CK)、4%(T1)、8%(T2)、12%(T3)、16%(T4),利用离心机法获取土壤水分与吸力关系,定水头法获得饱和土壤导水率,通过VG-M组合模型拟合土壤水分特征曲线,探究生物炭对风沙土持水性、土壤水分有效性、释水性和导水规律的影响。结果表明:生物炭显著影响了风沙土的持水特性,改变了其孔隙分布规律,对VG模型参数θ_s、θ_r、α、n均有不同程度的影响。随着生物炭的增加,田间持水量(体积含水量)由19.42%增加到30.64%,全有效水含量由18.15%增加到25.63%,萎蔫系数由1.27%增加到5.01%,饱和导水率平均降低80.93%,各处理的比水容量在PF=1.8～3.8(土壤水吸力对数值)阶段为T3T4T2T1CK,在相同的土壤含水量下各处理的非饱和导水率表现为CKT1T2T3T4,毛管孔隙比例与生物炭用量呈二次函数趋势变化。生物炭能够改善风沙土的孔隙结构,增大其有效水分含量,减小其入渗速率。从土壤水力特性角度出发,利用生物炭改良和田风沙土生物炭适宜的施入量为12%。 相似文献
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采用负压计法和双环入渗法在田间分别测定了阿瓦提丰收灌区砂壤土土壤含水率及其对应的土壤水吸力和土壤饱和导水率,采用Sigmaplot软件拟合了Van Genuchten水分特征曲线公式.根据Mualem提出的非饱和土壤导水率公式,建立了该灌区砂壤土非饱和土壤导水率的计算公式,并间接推导了非饱和土壤扩散率和比水容量两个参数... 相似文献
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沃特多功能保水剂保水性能研究 总被引：13，自引：1，他引：12
通过室内实验对沃特多功能保水剂在黄土高原主要类型土壤持水性能及保水作用的研究,结果表明:该保水剂在土壤持水方面,对黑垆土效果最明显,持水性均高于对照。而对土和黄绵土来讲,效果不太明显。但在土壤导水方面,黄绵土的改善效果最明显,饱和导水率随保水剂用量的增多而增大;对黑垆土导水率的提高也有一定的作用;对于土来讲饱和导水率在施入保水剂后反而降低。在土壤抗蒸发方面,保水剂抗蒸发作用明显,随用量的增多而各土壤的蒸发量减少。 相似文献
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毛乌素沙地复配土壤水分特征曲线模型筛选研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对国家增加可利用土地、降低水土流失的需求,利用复配土壤对风沙土进行改良,是实现毛乌素沙地治理、区域生态修复的重要手段。测定不同复配比例土壤的水力学性质,并进一步筛选出合适复配土壤使用的水分特征曲线模型,运用高速离心机法测定对复配土壤水分特征曲线,环刀法测定复配土饱和导水率,并对比不同水分特征曲线模型对于不同比例复配土壤的模拟效果。研究表明:相同土壤水吸力下,添加砒砂岩处理的土壤含水率均高于纯风沙土处理;复配比例中砒砂岩含量越高,土壤保水性越高;当砒砂岩与风沙土复配比例高于5:1后,土壤水分特征曲线与纯砒砂岩差异不大;低吸力阶段,砒砂岩的添加减少了土壤中大孔隙的比例,而在中高吸力阶段,砒砂岩的添加增大了土壤中小孔隙的比例,进而提高土体的持水能力。模型适宜性分析结果表明,能够适配各处理的非饱和导水率模式最优模型为van Genuchten模型;砒砂岩与沙复配比例高于1:5后,Gardner模型的相关系数从0.9473上升至0.9929,残差平方和0.041降低至0.010,模拟效果逐渐超越van Genuchten模型,间接推求公式Arya-Paris模型物理概念明确,但影响因素过多,相较经验公式拟合效果不佳。 相似文献
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选取4种碎石含量、5种碎石粒径,将纯土作为对照,共进行20组一维积水入渗试验和20组实测饱和导水率试验,分析了碎石含量对土石混合介质水分运动参数的影响以及水分运动模型的适用性。结果表明:Green-Ampt入渗公式、Philip入渗公式、垂直一维代数模型中个别参数随碎石含量的增加呈先减小、再增大、后减小的趋势;模型的适用性因碎石粒径而异,粒径在0.5~3 cm时,垂直一维代数模型可以相对准确地描述土石混合介质的饱和导水率,粒径为3~5 cm时,Green-Ampt公式所描述的饱和导水率精度较高。 相似文献
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河套灌区区域土壤水分特征曲线模型的确定与评价 总被引：2，自引：1，他引：1
为了研究河套灌区土壤特性参数的空间分布特征,本研究对河套灌区解放闸灌域9种土壤质地、110个土样进行室内土壤水分特征曲线测定,根据实验结果确定土壤水分特征曲线经验模型中的参数。同时分析了各模型参数与土壤物理特性之间的关系,为河套灌区区域土壤特征参数的进一步简化推求及水盐运动模拟提供参考依据。 相似文献
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为了对比分析土地利用方式计算导水率方法适用性,利用盘式吸渗仪在林地、农地、苜蓿地进行了不同盘径和负压下土壤吸渗试验,并利用不同公式计算了土壤导水率。结果表明,有机质含量和容重较大的林地以及人为因素影响较大的农地,采用稳态流方法计算导水率比较合适,而对于土质较为均一的苜蓿地来说,采用瞬态流计算会省时省力,并得到较好的结果。因此,不同的土地利用方式应该采用不同的计算方法。 相似文献
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荒漠结皮对土壤水分状况的影响 总被引：22，自引：1，他引：21
本研究针对鄂尔多斯沙地生物结皮进行调查 ,利用人工喷水模拟降雨分析结皮对土壤入渗性能的影响。研究表明 :生物结皮能显著地降低土壤水分的入渗速率。在去掉结皮时 ,表层下 5 cm处的土壤含水量在 1 0分钟时即开始显著增加 ,而有结皮时 ,此处的含水量则在 1 5分钟时才开始显著增加。利用圆盘入渗仪测定有结皮和无结皮条件下的土壤饱和导水率表明 :固定沙丘间地有生物结皮的土壤饱和导水率范围是 :2 9.1 0 - 82 .2 1 mm/ h;半固定沙丘有微弱结皮时饱和导水率为 1 43.5 4 - 2 30 .2 5 ;去掉结皮后土壤的饱和导水率可显著上升数倍 ,无结皮的流沙的饱和导水率最高。 相似文献
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保水剂对土壤的物理性质与水分入渗的动态影响 总被引：4，自引：0，他引：4
保水剂在农业上的应用对于缓解干旱具有重要的意义,但其应用后会发生降解而最终失去保水作用,因此了解其在降解过程中引起的土壤物理性质的动态变化及水分运动的机理,是其能否正确应用的关键,本试验以保水剂在农业应用中的典型用量为基础,研究了保水剂对土壤的物理性质动态影响及一维土壤水分。结果表明,保水剂施入土壤后其性能不断衰减是导致土壤物理性质不断变化的最根本原因;土壤中施用保水剂后土壤的质量饱和含水率明显增加,饱和导水率降低,但随着保水剂性能的逐渐衰减,饱和含水率呈现下降趋势,饱和导水率呈现上升趋势;施入保水剂后土壤的扩散率是一个曲面,并且随着保水剂自身性能的衰减,呈现逐渐扩展的趋势;施用保水剂后土壤入渗的湿润锋前进速度下降,这主要是由于施用保水剂土壤的饱和含水量增加和保水剂膨胀堵塞土壤孔隙造成的;通过对施用保水剂土壤的扩散率和导水率的分时段研究,最终建立施用保水剂土壤的一维水分运动方程,试验证明其可行,且精度在允许的范围内。 相似文献
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Malone RW Ma L Wauchope RD Ahuja LR Rojas KW Ma Q Warner R Byers M 《Pest management science》2004,60(3):253-266
Due to the complex nature of pesticide transport, process-based models can be difficult to use. For example, pesticide transport can be effected by macropore flow, and can be further complicated by sorption, desorption and degradation occurring at different rates in different soil compartments. We have used the Root Zone Water Quality Model (RZWQM) to investigate these phenomena with field data that included two management conditions (till and no-till) and metribuzin concentrations in percolate, runoff and soil. Metribuzin degradation and transport were simulated using three pesticide sorption models available in RZWQM: (a) instantaneous equilibrium-only (EO); (b) equilibrium-kinetic (EK, includes sites with slow desorption and no degradation); (c) equilibrium-bound (EB, includes irreversibly bound sites with relatively slow degradation). Site-specific RZWQM input included water retention curves from four soil depths, saturated hydraulic conductivity from four soil depths and the metribuzin partition coefficient. The calibrated parameters were macropore radius, surface crust saturated hydraulic conductivity, kinetic parameters, irreversible binding parameters and metribuzin half-life. The results indicate that (1) simulated metribuzin persistence was more accurate using the EK (root mean square error, RMSE = 0.03 kg ha(-1)) and EB (RMSE = 0.03 kg ha(-1)) sorption models compared to the EO (RMSE = 0.08 kg ha(-1)) model because of slowing metribuzin degradation rate with time and (2) simulating macropore flow resulted in prediction of metribuzin transport in percolate over the simulation period within a factor of two of that observed using all three pesticide sorption models. Moreover, little difference in simulated daily transport was observed between the three pesticide sorption models, except that the EB model substantially under-predicted metribuzin transport in runoff and percolate >30 days after application when transported concentrations were relatively low. This suggests that when macropore flow and hydrology are accurately simulated, metribuzin transport in the field may be adequately simulated using a relatively simple, equilibrium-only pesticide model. 相似文献
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干旱加剧及土壤退化严重,使新型保水剂γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的应用在农田节水灌溉中开始暂露头角。基于室内垂直一维入渗试验,在分析了γ-PGA对土壤水分入渗能力的影响的同时还对Philip模型和Green-Ampt入渗模型进行对比分析。结果表明:与未施加聚谷氨酸的处理(对照组)相比,随着γ-PGA施量的增加,累积入渗量和入渗率均呈单调递减趋势;两个入渗模型的拟合结果显示:Philip公式中,吸渗率呈减小趋势,Green-Ampt公式中,饱和导水率、饱和导水率与土壤水吸力的乘积都呈减小趋势,但土壤水吸力无明显变化。Philip模型与Green-Ampt入渗模型的对比分析结果表明:利用模型参数互推关系计算的Philip模型计算参数与拟合参数的一致性较好,而Green-Ampt模型的计算参数与拟合参数的一致性较差;利用Philip模型计算参数计算的累积入渗量与实测累积入渗量之间的吻合程度高,均方根误差小于0.5,而利用Green-Ampt模型计算参数计算的累积入渗量与实测累积入渗量之间的吻合程度较差,均方根差均大于0.5。说明在添加保水剂的条件下采用Philip入渗模型确定入渗参数时较为精确。 相似文献
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The movement and persistence of atrazine and metribuzin, in a sandy loam soil following application in spring, was simulated using two models. The first model, based on the physical laws describing water and solute movement and using measured values of soil hydraulic properties, underestimated herbicide mobility in the soil and predicted too rapid drying of the deeper soil layers. The accuracy of the simulations was improved by empirically reducing the measured hydraulic conductivities by a factor of 4. This probably reflects the difficulties of obtaining reliable measurements of soil hydraulic properties. A second and simpler model, which simulated water and herbicide movement using mobile and immobile water categories, accurately predicted soil water contents. It tended to underestimate herbicide movement at short times after application, and to overestimate movement later in the experiments. A comparison of different methods of simulating herbicide degradation showed that prediction of degradation rates in the field from laboratory data can be unsatisfactory with some compounds. 相似文献
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不同湿润比下滴灌土壤入渗特性模拟试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究滴头流量和设计湿润比对土壤水分运移规律及湿润体特性的影响,前期利用粘壤土进行试验研究,然后依据非饱和土壤水动力学理论和滴灌条件下土壤水分运移特征,建立了土壤水分运动模型,利用HYDRUS-3D对不同湿润比下滴灌土壤入渗模型进行求解。通过所建模型,对11个观测点的模拟结果与实测结果进行了对比,得出灌水结束时各观测点模拟与实测含水率的相对误差均小于10%,实测与模拟湿润比的相对误差为4.75%~11.78%。利用所建模型对不同情景下湿润体运移规律进行了模拟,获得了湿润体特征变化规律:滴头流量主要影响水平湿润锋的运移距离,而设计湿润比对垂直湿润锋运移距离的影响较大;滴头流量相同时,设计湿润比越大,湿润体内平均含水率越大,高含水区(含水率0.410 cm~3·cm~(-3))半径也越大;设计湿润比相同时,湿润体内含水率高于0.410 cm~3·cm~(-3)的湿润半径随流量增大而增大。 相似文献
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Topographic differentiations of biological soil crusts and hydraulic properties in fixed sand dunes,Tengger Desert 总被引：4，自引：0，他引：4
ZhiShan ZHANG 《干旱区科学》2015,7(2):205-215
Biological soil crusts(BSCs) play an important role in surface soil hydrology. Soils dominated with moss BSCs may have higher infiltration rates than those dominated with cyanobacteria or algal BSCs. However, it is unnown whether improved infiltration in moss BSCs is accompanied by an increase in soil hydraulic conductivity or water retention capacity. We investigated this question in the Tengger Desert, where a 43-year-old revegetation program has promoted the formation of two distinct types of BSCs along topographic positions, i.e. the moss-dominated BSCs on the interdune land and windward slopes of the fixed sand dunes, and the algal-dominated BSCs on the crest and leeward slopes. Soil water retention capacity and hydraulic conductivity were measured using an indoor evaporation method and a field infiltration method. And the results were fitted to the van Genuchten–Mualem model. Unsaturated hydraulic conductivities under greater water pressure(–0.01 MPa) and water retention capacities in the entire pressure head range were higher for both crust types than for bare sand. However, saturated and unsaturated hydraulic conductivities in the near-saturation range(–0.01 MPa) showed decreasing trends from bare sand to moss crusts and to algal crusts. Our data suggested that topographic differentiation of BSCs significantly affected not only soil water retention and hydraulic conductivities, but also the overall hydrology of the fixed sand dunes at a landscape scale, as seen in the reduction and spatial variability in deep soil water storage. 相似文献
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为了提高HYDRUS-2D模型在暗管排水中的模拟精度,提出了虚拟土层(VSL)和实际开孔面积(AHA)两种方法来代替HYDRUS-2D在暗管排水中的暗管原有渗透边界(PSB)。研究表明:VSL和AHA模型的模拟值与实测值具有较好的一致性;土壤含盐量平方根误差（RMSE）分别为0.757、0.966 g·kg-1,决定系数(R2)分别为0.977和0.964;土壤含水率的RMSE分别为0.007、0.008 cm3·cm-3,R2分别为0.885和0.794。此外,VSL在模拟排水方面(RMSE=9.48L,R2=0.93)和模拟排盐方面(RMSE=0.225 kg,R2=0.922)的模拟精度均高于AHA和PSB,可见,VSL更适用于暗管边界。进一步建立了VSL的环宽（RW）与其饱和导水率（Ks）之间的经验公式(R2=0.99,P<0.01),当模拟区域和暗管布局变化时,该经验公式可用于确定VSL的模型参数,其模拟结果可用于指导相关地区的暗管布局。 相似文献
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干旱区荒漠戈壁土壤结构参数和热力参数的垂直变化 总被引：1，自引：1，他引：1
本文利用 2 0 0 0年 10月 2 7日在西北干旱区敦煌戈壁提取的土壤样本的实验室的测量结果 ,分析了 80cm深度内的土壤组分、土壤容重、土壤湿度、土壤孔隙度等土壤结构参数以及土壤热传导率、土壤热容量、土壤比热和热扩散率等土壤热力参数的垂直分布特征 ,结果发现土壤容重随深度的变化受土壤孔隙度影响比较明显 ,并与土壤孔隙度变化成清楚的反相关 ;受土壤湿度变化的影响则不明显。土壤热传导率、土壤热容量、土壤比热和热扩散率等土壤热力参数的垂直变化与土壤容重和土壤孔隙度等土壤结构参数的变化均有关 ,与前者基本正相关 ,与后者基本负相关 ;与土壤湿度的关系则不明显。这说明土壤容重和土壤孔隙度的变化对土壤热力参数的影响占主导地位。土壤热力参数的实验室测量结果与野外观测结果比较接近 ,验证了野外观测结果的可靠性。 相似文献