多级干湿循环对农田土壤干缩裂缝演变特征的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

张展羽  李文杰  王策  陈于  范世敏 《农业机械学报》2016,47(12):172-177，252

为研究多级干湿循环条件下农田土壤干缩裂缝的演变特征,在室内试验基础上,结合数字图像处理技术对裂缝几何形态特征进行了统计与定量分析。结果表明,干湿循环后,土壤开裂位置不变,增湿过程中裂缝闭合规律也大致相似,但干燥初期裂缝开裂规律受第1级干湿循环影响明显。第1级干湿循环后,裂缝面积率在含水率为20%~30%时增速降低,约90%的裂缝长度发育集中在含水率大于30%时,连通性指数在含水率大于14%时近似匀速增大。随着干湿循环级数的增加,土壤开裂含水率逐渐减小,而干缩稳定时裂缝网络连通性有所增强,但裂缝网络形态大致相似,裂缝总长也保持稳定。此外,裂缝宽度与土壤开裂程度均呈递减趋势,且各裂缝的宽度逐渐趋向统一,将对裂缝优先流有所遏制,有利于土壤水分的均匀入渗。  相似文献   

干缩开裂黄褐土非饱和水平吸渗特征研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

张展羽  范世敏  王策  刘阳  齐伟 《农业机械学报》2017,48(7):214-221

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(p0.05),当秸秆密度由0 cm/cm~3增加到1.5 cm/cm~3时裂缝面积密度和裂缝平均宽度分别减小为1.73%、0.071 cm,随着秸秆密度增大土壤稳定形态裂缝面积密度与裂缝平均宽度显著减小。秸秆添加间接影响入渗过程历时,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。  相似文献