土壤水分特征曲线

摘要： 为探究不同丰度(土壤干质量的0.5%、1%、2%)及不同粒径(150、550、950μm)微塑料对土壤水分特征曲线的影响,设置10组不同处理,通过压力薄膜仪测定各处理的土壤水分特征曲线,并应用RETC软件结合各曲线模拟值对vanGenuchten模型、Brooks-Corey模型等常用土壤水分特征曲线模型进行适用性评价。结果表明:相比于微塑料丰度为0.5%的处理,丰度为1.0%和2.0%的微塑料赋存条件下,随着土壤水吸力的增大,对应的土壤含水率减小的程度也增大;微塑料丰度为2.0%时的3组不同粒径处理的土壤含水率下降趋势最为明显,当土壤水吸力达到1500 kPa时,微塑料粒径为950μm的T9处理的含水率减小幅度最大,是未加入微塑料的T0处理的49.71%;微塑料丰度及粒径的增大会提高土壤大孔隙比例,降低土壤中小孔隙比例;适用性评价结果表明,在大粒径微塑料赋存情况下土壤残余含水量(θr)和形状参数(n)随着微塑料丰度的增加而增大,饱和含水率(θs)和进气值倒数(ɑ)随着微塑料丰度的增加而减小。研究发现,随着微塑料丰度及粒径的增大,土壤的持水能力下降,土壤大孔隙比例增加,小孔隙比例减小;vanGenuchten模型比Brooks-Corey模型更适合模拟微塑料赋存下的土壤水分特征曲线,大粒径的微塑料丰度增加可能更容易影响土壤孔隙结构的变化。

摘要： 为探究添加保水材料对土壤水力特性的影响规律,选取保水剂和超吸水纤维,设置5%和10%的材料添加量,测定土壤饱和导水率和水分特征曲线,并通过RETC软件分析参数。结果表明:添加保水材料会降低土壤容重,增大土壤供水能力。添加保水剂比添加超吸水纤维土壤容重平均高出5.7%~6.8%;添加5%SAF处理饱和导水率最大,较无添加处理增大了近6倍,随着添加量的增大,饱和导水率呈减小趋势;随保水材料添加量增加土壤水吸力也同步增大,添加SAF处理较添加SAP处理土壤持水性更强。研究结果可为秦巴山区生态用地保水材料的选择提供一定参考。

摘要： 露天煤矿排土场土壤(渣土)孔隙环境及保水性能差,不适于结合植被进行生态修复。为改良矿区渣土水分,选取宁夏汝箕沟大峰矿的渣土,利用土壤高速离心机模拟含保水剂渣土的脱湿过程,结合Van Genuchten模型分析渣土的土壤水分特征曲线及参数、水分有效性和孔径分布,定量评估保水剂对渣土持水特性的影响,选出最适宜该矿区的保水剂用量。结果表明:1)保水剂对渣土的持水性在低吸力段依靠其毛管孔隙状况,且随用量的增加,渣土毛管孔隙持水能力随之增加;2)保水剂用量的增加可显著提高渣土的全有效水含量、速效水含量、中孔隙比例、微孔隙比例、超微孔隙比例,但保水剂用量≥1.0%不利于提高渣土的水分有效性及形成适宜植物生长的孔隙环境;3)保水剂改善渣土水分有效性、满足适宜植物生长渣土孔隙分布条件的最佳用量为0.5%。

摘要： 【目的】土壤水分特征曲线是定量研究土壤水分运动和溶质迁移的重要参数,为估算长江上游低山丘陵区土壤水力学参数提供实用的函数工具。【方法】以长江上游低山丘陵区盐亭万安小流域为研究区,测定3种不同土地利用类型(水田、旱地、林地)土壤水分特征曲线与土壤基本理化性质,在van Genuchten(1980)模型参数拟合及Pearson相关分析的基础上,运用多元逐步线性回归分析法,分别建立模型参数θ_(r)、θ_(s)、α和n的土壤传递函数,并进行准确度评估与分析。【结果】①研究区不同土地利用方式下土壤持水量的大小顺序为:水田>旱地>林地,但土壤供水能力差异不明显;②采用本研究建立的传递函数所得的土壤水分特征曲线估算与实测值对3种不同土地利用类型土壤的决定系数(R^(2))均高于0.97,旱地的估算效果最佳;③与4种常用传递函数(Vereecken(1989)、Wösten(1999)、Weynants(2009)和Schaap(2001))相比,采用本研究构建的土壤传递函数的估算准确度最高。【结论】本文构建的土壤传递函数可用作该地区土壤水分特征曲线模型参数估算的实用工具。

摘要： 土壤水分特征曲线是土壤的重要水分运动参数之一,受土壤质地、容重、结构、温度等影响。为探明初始容重对土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响,选取3种类型土壤,分别设置5个初始容重处理,利用van Genuchten模型拟合获取土壤水分特征曲线及其水分运动参数,分析初始容重对不同类型土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响。结果表明:(1)近饱和段(S100 kPa),黑土的水分特征曲面随着初始容重的增加平缓上升,红壤的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm^(3)·cm^(-3)增加到1.4 cm^(3)·cm^(-3)的过程中呈下降趋势,塿土的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm^(3)·cm^(-3)增加到1.4 cm^(3)·cm^(-3)时上升的更加陡直。(2)van Genuchten模型对土壤水分特征曲线拟合效果较好(R2>0.99),适用于这3种类型土壤不同初始容重条件下的水分特征曲线的拟合。(3)3种土壤的水分运动参数α、θs与初始容重均表现为显著的负相关关系(P0.01),且3种土壤不同初始容重处理间水分运动参数n的变化幅度较小,变化幅度维持在0.1左右。研究结果可为不同类型土壤、不同初始容重条件下土壤水分运动参数的获取及水文过程模拟提供参考。

摘要： 为探究不同土壤类型的土壤水分特征曲线测定差异,采用离心机和压力板仪测定黑土、黄绵土、红壤、紫色土、褐土0~15300 cm吸力范围的土壤水分特征曲线,对比2种测定方法的结果差异并分析其原因。结果表明:在低吸力段,离心机测定的5种土壤的含水率低于压力板仪,在高吸力段则相反;黑土、黄绵土、褐土和紫色土在高吸力段2种方法的测定具有极显著差异(P<0.01);红壤低吸力段的测定差异显著(P<0.05),高吸力段2种方法测定的含水率十分接近。土壤质地、孔隙分布是影响不同土壤类型2种方法测定差异的主要原因:对于砂粒含量高的土壤类型,离心机测定过程中体积压缩明显导致测定结果不精确;对于黏粒、粉粒含量较高的土壤类型,离心机法相对更为适用。

摘要： [目的]探究环境友好型保水材料对土壤水分特征的影响。[方法]选用岩棉、生物炭和炭棉3种环境友好型保水材料与聚丙烯酸钠盐型、丙烯酰胺-丙烯酸钾聚合型、聚丙烯酸钾盐型3种传统保水材料及CK对比研究。以沙土为基质,按不同质量比与各种保水材料均匀混合,通过控水试验,分别测定保水材料土壤水分动态曲线和水分特征曲线,分析保水材料对土壤水分特性的影响并进行评价。[结果]环境友好型保水材料均能降低土壤密度,增加土壤孔隙度和持水量。其中10%炭棉对各持水参数都有显著影响。自然干旱条件下,与CK相比,各保水材料均能有效抑制土壤水分蒸发。在40 d时间内,10%炭棉在整个失水过程中保持水分的效果最好,干旱胁迫40 d后,10%炭棉比CK组含水量高3.37%。6种保水材料均能提高土壤有效水含量,由多到少排序为T_(3)>N>H>T_(2)>S_(3)>S_(2)>D_(3)>K>D_(2)>S_(1)>T_(1)>D_(1)>CK,其中10%炭棉处理的土壤有效含水量最高。[结论]通过主成分分析和隶属函数法综合评价得出,环境友好型保水材料中10%炭棉保水效果最好。

摘要： 土壤水分特征曲线是水文地质学的重要参数,对于研究水文循环、指导农业生产具有重要意义。土壤水分特征曲线的经验模型是量化该参数的有效途径,但不同经验模型的土壤适用类型和吸力范围有很大不同。为遴选黄河下游地区包气带土壤的水分特征曲线最优经验模型,以河南省兰考县闫楼乡为黄河下游冲积平原典型区,采集了233个包气带土壤样品,选择了6种经验模型,基于粒子群优化算法,对实测水分特征曲线数据分别进行拟合。结果表明:6种经验模型的决定系数为0.8559~0.9998;最终以AIC均值为评价指标,确定了最优模型,其优劣程度为van Genuchten模型>Modified Gardner模型>Biexponential模型>Fredlund&Xing模型>Brooks Corey模型>Campbell模型。

摘要： 紫色土中存在的岩石碎屑会对土壤的水力性质如饱和导水率、水分特征曲线产生显著影响.以两种不同母质发育的土壤(紫色页岩和紫色泥岩)为研究对象,设置0.25～2、2～5、5～10 mm三个岩屑粒径水平,0、30％、50％、70％、100％五个岩屑含量水平,采用压力膜仪法和定水头法分别测定水分特征曲线和土壤饱和导水率.利用BP神经网络,选择特定输入变量建立土壤饱和导水率传递函数PTF1和PTF2(PTF1的输入变量为岩屑含量、岩屑粒径、初始土壤容重和机械组成,PTF2的输入变量为岩屑含量、岩屑粒径、初始土壤容重、机械组成、进气压力值和S指数(土壤水分特征曲线拐点处斜率的绝对值)).结果表明:添加岩屑极大提高了土壤饱和导水率和S指数,并且随岩屑含量的增加而增加,相比之下,进气压力值随岩屑含量增加而减小,饱和导水率也随岩屑粒径的增加而增加,岩屑粒径从0.25～2 mm增加至5～10 mm,饱和导水率平均提高了2.3倍.岩屑粒径对进气压力值和S指数影响较小.PTF1和PTF2的几何平均数、几何标准偏差、均方根误差以及AIC指数分别为1.27、5.57、0.16、2.94和1.17、1.70、0.06、–53.28,PTF2的相关值均小于PTF1,表明PTF2模型的预测效果更好.综上所述,岩屑的存在显著影响了紫色土的水力特性,使饱和紫色土导水能力增加而保水能力减弱,利用神经网络所构建的传递函数PTF2可很好地实现含岩屑土壤饱和导水率的预测.

摘要： 为探究原状盐渍土不同盐分含量对土壤水分特征曲线的影响,选用无、轻度和重度盐渍化地块土样测定其土壤水分特征曲线,采用van Genuchten-Mualem模型对无、轻度和重度盐渍化土壤土-水曲线及参数进行拟合分析,并分析不同盐分含量对累积当量孔径分布和土壤水分常数的影响。结果表明:原状盐渍土土壤水分特征曲线主要受盐分含量的影响,轻度盐渍化下的含盐量增加土壤持水性,但重度盐渍化下土壤中的含盐量则减小了土壤持水性;van Genuchten-Mualem模型的参数n值随原状盐渍土盐分含量的增加先减小后增大,而进气值倒数α值则呈减小趋势;VG模型对于YZ1和YZ3地块60 cm土层土壤土水-曲线拟合精度高于YZ2地块;轻度盐渍化土壤较无盐渍化土壤40 cm、60 cm深度的极微孔隙和微孔隙占总孔隙的比例分别增加11.75%和19.25%,田间持水率分别增大32.6%、28.8%;随土壤深度增加,重度盐渍化土壤较无盐渍化土壤的极微孔隙和微孔隙占总孔隙的比例分别减小28.08%、40.61%和21.64%,田间持水率分别减小34.4%、34.1%和6.5%。研究可为盐渍土的预防和改良提供一定的理论依据。

摘要： 为了更好地对山东省农业气象自动观测站进行评估,研究土壤水分运动规律,根据山东省120个测墒站测定的不同土壤质地类型及其凋萎湿度资料,利用Van Genuchten模型来描述土壤水分特征曲线(h-?曲线),建立山东省农业气象自动观测站土壤体积含水率和土壤水势的关系.综合分析表明,壤土、粘土的田间稳定有效水含量高于砂土的,稳定向植物供水能力较强,对水分的自身协调能力较强,因而对旱涝灾害的抵抗力也强.

摘要： 为研究盐分对土壤水分特征曲线的影响,采用离心法测定不同5种含盐量下(0.1％、0.3％、0.5％、0.7％、1％)合NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、MgSO4土壤的土壤水分特征曲线,并设空白对照.结果表明,盐分使土壤水分特征曲线向右偏移,土壤持水性增大;随着含盐量的增加,土壤水分特征曲线偏移减少,持水性有所降低;而盐分种类对土壤水分特征曲线的影响无明显规律,各溶质间差异较小.VG模型参数θs、α、n与含盐量的相关性较高;修正VG模型能够较好预测含盐土壤的水分特征曲线.

摘要： 通过对内蒙古武川县钙积干润均腐土土壤水分特征曲线的研究，得出以下结论：(1)本研究区土壤水分特征曲线的坡度较陡，反映出土壤颗粒以砂粒为主，其含量在55.64-82.60%之间；(2)同一基质吸力下的土壤粘粒含量越大，其含水量越大，而同一含水量的粘粒含量越大时，对应的吸力值越大；(3)钙积层的淀积对土壤水分特征曲线有很大的影响，在同一基质吸力下，没有钙积层淀积的剖面点，其含水量从土壤表层至母质层逐渐减小，持水能力也依次降低，而含有钙积层淀积的土壤剖面点，母质层的含水量最低，钙积层中的含水量最高；(4)土壤剖面受到人为干扰越少的情况下，容重值越高，同一含水量的容重值越大，其基质吸力也越大。

摘要： 在土壤—植物—大气连续体研究中，土壤水分特征曲线具有十分重要的地位。该文综述土壤物理性质、土体温度和土壤有机质含量等因素影响土壤水分特征曲线变化的规律，分析其影响机理和并对其经验模型进行介绍。

摘要： 为了解干排铁尾矿砂水分变化特征及持水特性,使用张力计法对三种容重下的铁尾矿砂脱湿过程中的水分特征曲线进行测定,并选择尾矿周边三种容重的农田土壤作为对照,运用RETC软件对不同容重下铁尾矿砂和土壤水分特征曲线VG模型进行了拟合,探讨VG模型的适用性.结果表明,模拟值与实测值相关系数均在0.97以上,均方差均小于0.09,残差平方和均小于0.005,说明VG模型可应用于铁尾矿砂和土壤水分特征曲线的模拟,尾矿砂拟合效果优于土壤.尾矿砂持水性能表现为1.6g/cm3＞1.55g/cm3＞1.65g/cm3,1.65g/cm3尾矿砂主要通过增加土体内0.006-0.01mm中大当量孔径体积使透水性增强,保水性减弱.1.6g/cm3尾矿砂通过增加0.0045-0.005mm小空隙体积增强了对水分的保蓄能力.土壤持水性为:1.4g/cm3＞1.35g/cm3＞1.3g/cm3,高饱和导水率可加速土壤失水,降低对水分的保蓄能力.尾矿砂和土壤水分特征曲线形态各异,从变化幅度上反映出土壤的储水量大于尾矿砂,释水速度较慢,更有利于植物吸收利用.

摘要： 选取壤砂土、壤土和粉粘壤,分别添加0％、3％、6％的细碳和粗碳,通过测定水分特征曲线,探究2种粒径的生物碳对不同质地土壤水分物理特性的影响.结果表明,2种粒径生物碳的添加均可提高壤砂土的保水能力,降低粉粘壤的保水能力;粗碳的添加可提高壤土的保水能力,而细碳对壤土的保水能力影响不明显.生物碳添加比例为3％时,细碳和粗碳对3种质地土壤保水能力的影响差异不大;生物碳添加比例为6％时,细碳对壤砂土保水性能的提高更大,而粗碳对壤土保水性能的提高更大.生物碳对土壤保水能力的影响取决于土壤质地、生物碳的粒径及添加比例.

摘要： 本文根据数字图像制备分析技术得到大孔隙数目、大小和形状等特征数据,用分形理论计算孔隙分形维数,并对两类不同质地土壤的孔隙分形维数进行分析比较,应用基于孔隙分形维数的大孔隙分形模型,建立了土壤水分特征曲线和非饱和导水率的预测模型.结果表明,孔隙分形维数Dv可定量描述不同质地土壤结构,其模型预测精度优于颗粒大小分布估计的分形模型,可用于实际问题的研究之中.

摘要： 该文用标定技术和地统计学方法对分布于辽宁省的棕壤、褐土和草甸土0～1×10Pa吸力阶段的持水特性进行研究，比较了几种供试土壤水分特征曲线倾家荡产间变异的大小及其结构性，探讨了影响土壤持水的主要因素。

摘要： 采用C语言和Foxpro数据库,根据Brooks和Corey、Genuchten的土壤水分特征曲线模型,编制成《土壤水分特征曲线拟合软件》,用该软件计算出北京林业大学妙峰山林场土壤比水容量特性.该文指出,在低吸力段(<690cmWS)的比水容量远大于高吸力段的比水容量.在水吸力1~80cmWS范围内,表土(0~40cm)比底土(60~90cm)具有更高的比水容量,但随着水吸力的增加二者的比水容量趋于一致,水吸力S在80cmWS、690cmWS和15000cmWS处所对应的比水容量发生了量的突变,这3个水吸力值恰好是评价土壤水分有效性的临界值.

摘要： 本发明涉及水土特征技术领域，尤其涉及基于盐溶液法测定干湿交替条件下土壤水分特征曲线的装置与方法，包括底座，所述底座的上端面固定安装有连接箱，所述连接箱的上端活动安装有箱体，所述箱体的内侧顶面通过升降机构活动安装有土槽，所述底座的上端面开设有若干个滑槽，每个所述滑槽内滑动插装有若干个储存格，所述储存格数量为若干个且呈阵列排布，位于前后方的储存格分别对应活动穿过连接箱的前后端面，本发明可以对不同饱和盐溶液的更换，既可以进行不同次数的干湿循环也可进行不同强度的干湿循环，也可以进行干湿循环处理前后土样土水特征曲线的测定，装置具有多种用途且操作简便。

摘要： 本发明涉及土壤特性研究技术领域，尤其涉及一种全范围土壤水分特征曲线拟合方法及拟合系统。该方法包括以下步骤：检测土壤样本中的土壤含水量变量和土壤吸力变量；根据土壤含水量变量和土壤吸力变量计算生成分段土壤水分特征曲线图；根据预设的连续光滑约束条件对分段土壤水分特征曲线图进行修正，并得到多个拟合参数；根据多个拟合参数再次对分段土壤水分特征曲线图进行修正，使分段土壤水分特征曲线图中的多条分段土壤水分特征曲线拟合为全范围土壤水分特征曲线。本发明根据土壤含水量变量、土壤吸力变量计算得到多个拟合参数，并通过多个拟合参数得到全范围土壤水分特征曲线，具有计算量小、简单操作、容易实现、成本低的优点。

摘要： 本发明属于农业技术领域，具体说，涉及一种基于多重分形的土壤水分特征曲线模拟方法，包括：获取土壤数字图像；对所述土壤数字图像进行处理，获取土壤孔隙分布特征数据，并计算土壤孔隙分布的多重分形参数；根据土壤孔隙直径与土壤毛管吸力方程确定土壤水分特征曲线中压力水头与土壤孔隙半径之间的关系；建立压力水头与土壤孔隙半径多重分形参数的奇异性指数函数，并对所述函数进行积分变换，获得土壤水分特征曲线模型。本发明基于多重分形方法，充分考虑考虑土壤结构对水分特征曲线模拟的影响，提高了土壤水分特征曲线的模拟精度。

摘要： 本发明涉及一种土壤水分特征曲线与非饱和渗透系数测定装置及方法，该装置包括用以放置待测土样的样品容器、称重件、以及用以测量待测土样负压的负压测量系统；该方法包括首先对待测土样进行饱水处理及测得初始质量及负压，随后使待测土样蒸发失水并测得该过程中待测土样的失水量及负压，最后对待测土样进行烘干并测得烘干后的质量，并结合白金汉‑达西公式得到待测土样的土壤水分特征曲线与非饱和渗透系数。本发明涉及的装置结构简单，方法便于实现，且成本低，测得的结果精准可靠。

摘要： 本发明涉及水土特征技术领域，尤其涉及基于盐溶液法测定干湿交替条件下土壤水分特征曲线的装置与方法，包括底座，所述底座的上端面固定安装有连接箱，所述连接箱的上端活动安装有箱体，所述箱体的内侧顶面通过升降机构活动安装有土槽，所述底座的上端面开设有若干个滑槽，每个所述滑槽内滑动插装有若干个储存格，所述储存格数量为若干个且呈阵列排布，位于前后方的储存格分别对应活动穿过连接箱的前后端面，本发明可以对不同饱和盐溶液的更换，既可以进行不同次数的干湿循环也可进行不同强度的干湿循环，也可以进行干湿循环处理前后土样土水特征曲线的测定，装置具有多种用途且操作简便。

摘要： 土壤水分特征曲线表述方法及其获取方法，它涉及一种特征曲线表述及其获取方法。本发明是为了解决现有水分特征曲线方程表述方法耗时长、采用的仪器昂贵的的技术问题。土壤水分特征曲线表述方法如下：一、建立土壤水分特征曲线方程：θ＝1‑D

摘要： 本发明涉及土壤特性研究技术领域，尤其涉及一种全范围土壤水分特征曲线拟合方法及拟合系统。该方法包括以下步骤：检测土壤样本中的土壤含水量变量和土壤吸力变量；根据土壤含水量变量和土壤吸力变量计算生成分段土壤水分特征曲线图；根据预设的连续光滑约束条件对分段土壤水分特征曲线图进行修正，并得到多个拟合参数；根据多个拟合参数再次对分段土壤水分特征曲线图进行修正，使分段土壤水分特征曲线图中的多条分段土壤水分特征曲线拟合为全范围土壤水分特征曲线。本发明根据土壤含水量变量、土壤吸力变量计算得到多个拟合参数，并通过多个拟合参数得到全范围土壤水分特征曲线，具有计算量小、简单操作、容易实现、成本低的优点。

摘要： 本发明公开一种用于绘制土壤水分特征曲线的测定装置，包括张力计、环刀、可拆卸支架、电子天平；所述张力计由探管、负压表、陶土头构成，所述环刀包括环刀和它的实盖，所述可拆卸支架由固定架、支撑杆和底座构成，所述负压表固定在固定架上，所述陶土头插入环刀内的饱和土样中，所述支撑杆的下端固定在底座上，上端固定着固定架；所述底座及环刀置于电子天平上。该测定装置的使用方法，包括如下步骤：（1）测定装置基础数据；（2）组装测定装置；（3）实验数据记录；（4）计算逐日体积含水率；（5）依据逐日的土壤体积含水率ω1，ω2，ω3…和张力计数值P1,P2,P3…，便可绘制土壤水分特征曲线。

摘要： 本实用新型公开了基于土壤水分特征曲线测定土壤团聚体稳定性的测定装置。该装置由进水系统，测定系统和置物系统三个部分组成。水溶液由进水系统控制以不同的速率进入到测定系统中，通过对土壤表面施加不同张力得到基质势与含水量的对应关系绘制水分特征曲线，再通过公式量化不同速率下土壤水分特征曲线的差异得到土壤团聚体稳定性指数。该实用新型将原有的理论设想转变为现实，并将其改进为一体化装置，增加了高能水分特征曲线法应用的便利性，促进该方法的广泛利用。

摘要： 本实用新型涉及农业水利工程领域，特别涉及一种土壤水分特征曲线测量仪，包括探头、导压装置、压力采集装置、差压测量装置，探头为多孔介质的陶土头，导压装置包括导压管，内管为软管，外管为伸缩硬管，内管的端部连接有软管连接器，软管连接器的凸沿与外管的端部连接，内管的一端通过连接结构与探头连接，压力采集装置包括压力采集管，其一端通过连接结构与导压管背离探头的一端连接，另外一端连接有进水开关，压力采集管上设置有测量端口，测量端口连接有差压测量装置，本实用新型通过设置导压管与探头连接，探头与土壤内水进行交换的过程中，导压管内的体积随之变化，通过差压测量装置实时测量管内的体积变化，使得测量结果更加精准。