水分运动

摘要： 为优化地下滴灌系统,探索适宜的系统设计参数,探究了砂壤土不同滴灌带埋深对土壤水分及湿润峰运移变化规律的影响。首先通过室内试验验证HYDRUS-2D模型模拟土壤水分及湿润峰运移变化的可靠性,其次运用验证后的模型对不同滴灌带埋深下土壤水分及湿润峰运移进行预测,最后将优选的系统设计参数进行田间试验验证。室内试验模拟结果表明,砂壤土滴灌带埋深为20 cm时,整个灌溉过程中湿润峰水平运移速度和垂直下移速度相似,但在灌溉4 h后,湿润峰垂直下移速度高于水平运移速度;在灌溉6 h后,土壤水分运移到土壤表面。通过滴灌带埋深为20 cm时的实测数据对HYDRUS-2D模型进行评价。土壤体积含水量模拟值和实测值R2、ME、RMSE分别为0.98~0.99、0.90~0.93、0.029~0.032 cm3/cm3,湿润峰运移距离的模拟值和实测值R2、ME、RMSE分别为0.96~0.99、0.91~0.96、0.690~2.170 cm,实测值和模拟值的一致性较好。HYDRUS-2D模拟结果表明,滴灌带埋深为20 cm时,土壤水分垂直运移的区域为距地表0~60 cm土层,但水平方向上距滴灌带20~30 cm处的土壤体积含水量较低;滴灌带埋深为30 cm时,在土壤水分平衡后(灌溉结束后3 d),较湿润[含水量>75%FC(田间持水量)]土体距地表5~55 cm;滴灌带埋深为40 cm时,土壤水分能够向上运移到距地表10 cm处,下渗到距地表90 cm处,侧渗到距滴灌带30 cm处,较湿润(含水量>75%FC)土体距地表30~75 cm。田间试验表明,与传统地表滴灌相比,地下滴灌(滴灌带埋深30 cm、铺设间距60 cm)能够增加中下层土壤体积含水量,使夏玉米产量显著提高8.6%。综上,砂壤土夏玉米地下滴灌较适宜的滴灌带埋深和铺设间距分别为30、60 cm。

摘要： 在砂土中加入十八胺使其具有斥水性,对斥水土在农业方面的应用展开研究,在室外采用铺盖斥水土、覆膜及不覆膜3种方式在相同的自然环境下进行辣椒的种植,对比分析各种植方式的累积浇水量、株高、径粗、同期采摘的辣椒质量等参数;同时采用温纳四极法在同等土壤环境条件下对铺盖斥水土的区域和不做保水措施的天然土壤区域的土壤电阻率分别进行雨前、雨后的对比分析。试验发现:在辣椒前期生长中,铺盖斥水土区域的辣椒浇水量在3者中最少,同期辣椒产量略少于覆膜区域但远超过未覆膜区域,株高偏低,径粗最小;在测量土壤电阻率时,铺盖斥水土区域的电阻率降雨前后均比自然土壤区域的电阻率小,降雨前后电阻率值的变化幅度也较小。试验表明,斥水土可以降低天然土壤内部的水分运动速率,对减少土壤内部水分蒸发具有明显的效果,有利于作物的生长,为干旱地区提供新的保水措施思路。

摘要： 河套灌区杭锦后旗各质地盐渍土壤的水分入渗性能、温度及含盐量不同,使土壤改良效果存在差异。为研究"沙穴"种植番茄对不同土质的土壤水分、温度、盐分的迁移规律,通过在土柱中填装3种典型土质(砂壤土、粉壤土、黏壤土),同时布设沙穴,探索在滴灌条件下种植加工番茄以改良不同土壤质地的可行性。结果表明:沙穴种植对不同土质的水热盐迁移影响不同,沙穴种植能显著改善黏壤土土壤水分入渗性能,提高根系层土壤的湿润区面积及含水率,在深度20~40 cm相对增加了24.15%,但降低了砂壤土和粉壤土的保水性,土壤剖面含水率呈上干下湿的特点;沙穴种植可显著提高作物生长初期黏壤土的温度(P20 cm处,粉壤土和黏壤土的盐分淋洗效果显著(P<0.05),平均相对脱盐率达23.28%和56.29%。综合分析沙穴种植对不同土质盐渍土土壤水热盐迁移规律,得出在杭锦后旗3种典型盐渍土中,黏壤土是最适宜沙穴改良方式的土质。

摘要： 高温季节土壤表层温度非常高,土壤内部含水率较低,突发性降雨对于土壤温度动态变化和水热交换运移影响极大.为了揭示降雨非饱和入渗对土壤热量运移变化的影响,该研究建立了反映降雨入渗过程的土壤热量运移数学模型,编制了有限元数值计算程序,针对南京雨花台区典型土壤,开展了降雨非饱和入渗对土壤热量运移影响的数值计算与分析研究.结果表明:不考虑降雨入渗情况下,土壤温度变化与热量运移主要是表层土壤与环境之间的热交换作用引起,热量运移影响深度约0.2 m;降雨强度45 mm/h作用下,随降雨历时增加,雨水全部自由入渗到土壤内部,土壤内部基质吸力呈线性递减趋势,湿润锋面逐渐下移,土壤体积含水率快速增加;湿润锋过后的土壤体积含水率逐渐接近于饱和体积含水率,土壤入渗能力逐渐下降,直至趋于饱和入渗率;在降雨非饱和入渗影响下,入渗到土壤孔隙中的低温雨水与土壤颗粒发生热量交换,进而改变了原有土壤温度场分布,并随着降雨入渗深度的持续增加,降雨入渗过程对土壤热量运移的影响呈现逐渐减弱趋势.经过现场实测数据与模拟计算结果验证,随着降雨历时增加,土壤体积含水率实测值和数值计算值相对误差保持在±3.99％以内,均方根误差RMSE为0.01 cm3/cm3;土壤温度实测值和数值计算值的相关误差保持在±2.72％以内,均方根误差RMSE为0.55°C,模拟计算结果和现场实测数据均吻合较好,表明该模型对描述降雨非饱和入渗过程土壤热量运移规律的适应性较强,数值计算程序合理.研究成果可为农业水利工程与水土保持、土壤水文水资源的分布与利用、城市水资源控制与生态环境保护等领域提供重要参考.

摘要： 香菇是一种高蛋白、低脂肪的食品,是蔬菜中的珍品,所以被誉为“山珍之王”,然而香菇接种是一种技术活,那么,香菇如何接种呢?密接种增加椴木的发菌点,发菌点多发菌面积就大,可在较短的时间内使菌丝浸透椴木。椴木与外界进行气体交换主要靠吸收水分和蒸发水分,干湿交替的水分运动能使椴木内部得到充足的氧气,使菌丝深入椴木吃料从而加速椴木成熟,减少受杂菌感染的概率。

摘要： 土壤饱和导水率通过反映土壤水分入渗情况,进而说明土壤影响机理。针对土壤饱和导水率,研究多集中于两个方向。一是土壤饱和导水率自身影响因子探究,二是利用土壤饱和导水率研究其他因素对土壤的影响。在不同的研究方向下,学者针对具体的不同方面展开研究。主要包括与环境变化相关的土壤饱和导水率的空间变异规律、不同情况水分入渗的作用机理、使土壤性质发生改变的受损、扰动、植被、耕作、生物结皮等对土壤饱和导水率的影响。通过对前人研究成果的列举综述,为更好地了解土壤饱和导水率的研究现状,以及预测未来土壤饱和导水率研究领域的发展提供参考。

摘要： 在自然降雨条件下,对西瓜不同种植模式的土壤水分运动及土面蒸发规律进行研究.结果表明,不同种植方式的土壤水分在0~100 cm的土层内,土壤含水率随时间的变化幅度较大,在100 cm以下的土层所受影响较小,各处理动态储水量变化范围为0~100 cm.在降雨后的2 d内裸地的蒸发量与水面蒸发量接近一致,日蒸发量可达到9.3 mm,2 d后,土面蒸发量从9.3 mm减小至0.3 mm,在没有降雨补给的情况下,土面蒸发量无限接近于0,而压沙地的土面蒸发则始终维持在1.1 mm左右;总体上,水面日平均蒸发量为9.3 mm,裸地土面日平均蒸发量为1.8 mm,压沙地土面日平均蒸发量为1.1 mm.%Under natural rainfall conditions,the study on soil water movement and soil surface evaporation of different planting patterns of watermelon was carried out. The results showed that, soil moisture had large variation with time on different planting patterns of soil moisture in the 0 cm to 100 cm soil layer, and it was less affected below 100 cm soil,so the range of dynamic storage capacity was 0 cm to 100 cm. The soil evaporation and water surface evaporation was in close agreement within two days after the rain,and daily evaporation could reach 9.3 mm. Two days later, the evaporation of soil surface de-creased to 0.3 mm. In the absence of rainfall recharge conditions, soil evaporation was infinitely close to 0. But the soil e-vaporation of the gravel mulched field was maintained at about 1.1 mm. In the whole, the average daily evaporation of water was 9.3 mm, of bare soil surface was 1.8 mm, and of the gravel mulched field was 1.1 mm.

摘要： 本文通过室内试验,分析了不同灌水频率对地下滴灌线源入渗土壤水分运动规律的影响,认为在相同灌水量条件下,间隔时间越长,土壤水分含量在湿润体内的分布梯度差相对较小,而间隔时间越短,在滴头附近含水率越高,向周围递减的梯度越大。分3次完成灌水量且两次间隔时间12h的试验,在滴头周围含水率较高。

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-θ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： 本文采用土壤水分层均衡模型,人工模拟降雨,设计5种试验方案,研究垃圾体水分变化规律.不同降雨时间和降雨量下的模拟结果:垃圾体含水量随着深度的增加而减少,入渗系数在0.33～0.38,平均值为0.35,无明显的规律性;径流开始时间较短,在5～25 min开始产生径流,除方案2外均能达到稳定入渗.调节垃圾体的导水率(K),使其分别为0.1,0.2,模拟降雨量分别为5,10,20,30,40和50 mm,测定不同K值下的水分增量。rn 结果表明:正确选取K值可以客观反映垃圾体的水分增量;特别地,当降水量为30 mm时,K=0.1时,降水可入渗到90em,而K=0.2时,降水入渗不足50 cm.同时,根据垃圾体的密度不同,调节方案1,2,3的K值为0.1,方案4,5的K值为0.2,将实测值与模拟值进行对比分析:方案1,2的实测值与模拟值符合较好,方案3,4和5在深度较小时符合较好,深度较大时模拟值与实测值差别较大.

摘要： 本文对稳定同位素在水文学领域中的应用进行了介绍。文章认为，同位素流量过程线分割方法，是具有物理基础的一种流量分割方法，避免了斜线分割法的任意性，对研究土壤水分运动规律、分析流域水源成分、追踪研究流域径流形成有重要的作用。

摘要： 本文着重探讨了固定沙丘植物根系吸水问题.在腾格里沙漠西南缘邓马营湖北部一固定沙丘上设置观测点,采用中子仪、负压计逐日定时分层测定沙丘0～175cm深度含水量和水分势能.以实测数据为基础,运用数理统计方法确定沙丘水分运动参数.从宏观角度建立了与水面蒸发强度相联系的沙丘根系吸水模型,并进行沙丘水分动态数值模拟.6月5日、10日、12日沙丘25cm、55cm和100cm深度含水量的数值模拟表明:模拟值与实测值间的绝对误差为0.001％～0.423％.同时,比较了秋季沙丘水分预测与实测分布曲线.模拟结果的验证与分析说明:根系吸水率精度较高,能较正确反映无雨时段根系吸水规律;用所建数学模型预测的植物生长期沙丘剖面含水量分布与实测值拟合较好.

摘要： 黄土高原半干旱地区,由于土壤水分供应严重不足,使人工造林遇到了极大的困难.水分在黄土高原地区具有其特殊的生理生态意义.因此,在水分是植被生产力第一决定因子的干旱半干旱地区,以主要造林树种刺槐为研究对象,研究水分与林木生长的相互作用关系,已成为该区人工植被建设的重要课题,具有重要的意义.本文介绍了刺槐林地的水分运动及变化和供水与耗水关系的研究现状,阐述了研究水分与生长关系的基本因子、指标及在水分与生长方面的研究概况,并确定了合理的林分密度.

摘要： 农田土壤在垂直方向上大多呈层状分布,这种层状结构会大大影响土壤的水力特性及水盐运移规律.针对这一问题国内外进行了大量的试验和理论研究.本文对层状土壤水盐运移机理和模型的研究现状进行了总结,提出了研究中存在的问题及发展趋势,为农田盐碱化防控及灌溉水的高效利用提供理论依据.

摘要： 农田土壤在垂直方向上大多呈层状分布,这种层状结构会大大影响土壤的水力特性及水盐运移规律.针对这一问题国内外进行了大量的试验和理论研究.本文对层状土壤水盐运移机理和模型的研究现状进行了总结,提出了研究中存在的问题及发展趋势,为农田盐碱化防控及灌溉水的高效利用提供理论依据.

摘要： 农田土壤在垂直方向上大多呈层状分布,这种层状结构会大大影响土壤的水力特性及水盐运移规律.针对这一问题国内外进行了大量的试验和理论研究.本文对层状土壤水盐运移机理和模型的研究现状进行了总结,提出了研究中存在的问题及发展趋势,为农田盐碱化防控及灌溉水的高效利用提供理论依据.

摘要： 农田土壤在垂直方向上大多呈层状分布,这种层状结构会大大影响土壤的水力特性及水盐运移规律.针对这一问题国内外进行了大量的试验和理论研究.本文对层状土壤水盐运移机理和模型的研究现状进行了总结,提出了研究中存在的问题及发展趋势,为农田盐碱化防控及灌溉水的高效利用提供理论依据.

摘要： 本发明提供基于变饱和水分运动系统的区域地下水补给量计算方法，包括：步骤1.收集区域资料；步骤2.进行空间和时间的划分；步骤3.运行非饱和带水分运动模块，计算各个子区域的地下水补给量；步骤4.将该时间步内所有子区域的补给量输入饱和带地下水运动三维模型中，获得该时间步内地下水的水位；步骤5.根据推算出非饱和带厚度做为下一次计算的初始条件，并且进行收敛性判断，若判断结果为是，则获得该时间步内地下水补给量的真实值，然后进入下一个时间步的计算；否则返回步骤3开始该时间步的下一个迭代过程，直至满足收敛条件；步骤6.重复步骤3～5，获得所有时间步的地下水补给量真实值。本方法能够全面、准确地反映地下水补给量。

摘要： 本发明公开了一种控制土壤水分运动方向并提高入渗速率的诱导方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，首先根据地面植被状况，将地面进行棋盘式划分；步骤2，根据棋盘方格的尺寸，选定应布置诱导包规格；步骤3，诱导包填埋。能控制土壤水分的运动方向并提高水分入渗速率。

摘要： 本发明公开了一种膨胀性土壤水分运动过程模拟方法，涉及土壤水动力学领域，具体包括：1）采用质量守恒定理，提出了膨胀性土壤水分运动过程模拟方法。2）提出了膨胀性土壤水分运动参数计算方法，其中膨胀性土壤水分运动参数计算包括膨胀性土壤非饱和导水系数、比容积等。本发明有助于完善土壤水分运动理论，对膨胀性土壤分布地区的水分管理与调控具有一定的指导价值。

摘要： 本发明提供基于水均衡的一维饱和‑非饱和水分运动参数计算方法及装置，能够准确地模拟实际非均值土的完整的饱和‑非饱和带水分运动，计算速度快，计算效率高。方法包括：步骤1.基础资料收集；步骤2.垂向计算厚度确定和静态网格划分；步骤3.动态网格划分；步骤4.运行非饱和带模块；步骤4.1计算入渗水分配；步骤4.2计算重力作用下的土壤水分运动；步骤4.3计算源汇项作用下的土壤水分运动；步骤4.4计算扩散作用下的土壤水分运动；步骤5.运行饱和带模块；步骤6.分配饱和带与非饱和带之间的净通量；步骤7.采用上述步骤3～6对各时间步下的饱和‑非饱和水分运动参数均进行计算，得到计算区各时间步下各网格的运动参数值。

摘要： 本发明公开一种基于元胞自动机的温室土壤水分运动仿真模拟模型和方法，模型采用8邻居定值型边界的有限方形网格，通过元胞自动机模型模拟水体在温室土壤中的水平和垂向的运动过程，通过VM矩阵来表达和反映模拟区的植被空间排列，对土壤进行分层，通过SM矩阵来表达模拟区土壤各土层水分含量。模型设定人工浇水后水体至少经历流动、渗透、植被吸收和蒸发4个过程，通过对上述过程更新各个元胞的含水量的，实现对土壤水体运动的模拟。本发明可以对土壤水体运动的空间分布和时间分布进行仿真模拟，实现补水函数或最优化土壤参数的优化选择，实现温室大棚土壤水体变化的全区域预测。

摘要： 本发明公开了一种积水入渗条件下二维土壤水分运动参数估计的方法，包括对土壤水分运动参数α、n、Ks的估计，其中α为与进气吸力hd相关的参数，n为形状参数，Ks为饱和导水率，具体为估计按照如下公式：其中，k是水平湿润锋距离xf和垂直湿润锋距离zf的比例系数；其中，N为形状系数；其中，θs是饱和含水量，θr,是滞留含水量，hd是进气吸力，n为形状参数，A3为水平湿润锋距离xf与时间t拟合表达式的幂函数系数。本发明解决了现有技术中存在的参数估计方法复杂性，以及大量试验耗时且耗费人力、物力的问题。

摘要： 本发明涉及含根石结构的岩土体坡面水分运动模拟装置和实验方法，该装置主要包括箱体，箱体的顶面为斜坡，箱体的两端面以及底板和一侧面为水泥外墙，两端面分别位于斜坡的上下端，另外一侧面为玻璃观测墙；箱体从最高一端到最低一端依次分段，每段区域的深度依次逐渐加大；每段区域内最低处底部留有出水口，出水口设有出流液收集器；每段区域设有回填土层；回填土层内设有土壤水分探头和土壤溶液采集器；回填土层表面种植有地表植被，玻璃观测墙外设有高清照相机。本发明为含根石土体水分运动尤其是优先流研究提供经济可行、设计科学合理的野外大型水文物理模型和试验方法与步骤，实验数据可为山地水文过程研究和山地生态水文模型提供参考。

摘要： 本发明公开了含根石结构的岩土体坡面水分运动模拟装置，主要包括箱体，箱体顶面为斜坡，坡面倾斜度30度，箱体的两端面以及底板和一侧面为水泥外墙，两端面分别位于顶面斜坡的上下端，另外一侧面为玻璃观测墙；箱体从最高一端到最低一端依次分段，每段的深度依次逐渐加大；箱体每段的最低处底部留有出水口，出水口设设有出流液收集器；箱体内每段设有回填土层；每段的回填土层内设有土壤水分探头和土壤溶液采集器；回填土层表面种植有地表植被，玻璃观测墙外依次设有高清照相机。

摘要： 本发明提供基于变饱和水分运动系统的区域地下水补给量计算方法，包括：步骤1.收集区域资料；步骤2.进行空间和时间的划分；步骤3.运行非饱和带水分运动模块，计算各个子区域的地下水补给量；步骤4.将该时间步内所有子区域的补给量输入饱和带地下水运动三维模型中，获得该时间步内地下水的水位；步骤5.根据推算出非饱和带厚度做为下一次计算的初始条件，并且进行收敛性判断，若判断结果为是，则获得该时间步内地下水补给量的真实值，然后进入下一个时间步的计算；否则返回步骤3开始该时间步的下一个迭代过程，直至满足收敛条件；步骤6.重复步骤3～5，获得所有时间步的地下水补给量真实值。本方法能够全面、准确地反映地下水补给量。

摘要： 本发明公开了一种控制土壤水分运动方向并提高入渗速率的诱导方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，首先根据地面植被状况，将地面进行棋盘式划分；步骤2，根据棋盘方格的尺寸，选定应布置诱导包规格；步骤3，诱导包填埋。能控制土壤水分的运动方向并提高水分入渗速率。