土壤内水分流动、温度分布及其表面蒸发效应的研究

原文作者讨论了土面蒸发的阻抗,即影响土面蒸发的因素,这是一个很有价值的课题。笔者认为:原文作者所设计的从土壤内水分流动、温度分布及其土面蒸发效应来研究土面蒸发阻抗,还不能揭露引起土壤水分运动的机制和全貌,还应考虑土壤中闭塞空气的胀缩作用和地面状况对土壤水分运动和土面蒸发的阻抗。现将我们的实验结果简述如下:     

土壤内水分流动、温度分布及其表面蒸发效应的研究——土壤表面蒸发阻抗的探讨

本文旨在给出计算土壤水分、温度变化的物理模型及计算方法,并寻求表面蒸发阻抗的经验公式。土壤水分流动及含量变化由一维等温模型(Isothermal Model)来描述,土壤内热流及其温度变化是通过强迫-恢复法(Force-Restore Method)来描述。问题最终归结为求解一个非线性抛物线型方程及二个一阶非线性联立常微分方程,采用预测-校正法在IBM-370机上进行对亚利桑那(Arizona)无植被土壤(Bare Soil)七天的实测数据进行模拟,最后给出计算结果及实测数据的完整比较。     

非饱和黄土水分蒸发温度效应试验研究

为进一步掌握西北干旱地区非饱和黄土水分蒸发规律,进行不同环境温度下非饱和黄土水分室内模拟蒸发试验,探讨蒸发过程中土体含水率变化、温度对蒸发速率及累计蒸发量的影响。结果表明:随蒸发时间的延长,土体含水率日改变率逐渐减小;环境温度对土体含水率的影响与土体深度范围、蒸发时段均有关,相同的升温值导致土体含水率的变化量是不相等的,不同的温度范围内土体含水率敏感变化深度不同;环境温度与室温接近时,土体每天的蒸发速率随时间延长没有明显变化,但当环境温度高于室温一定值时,土体每天蒸发速率随时间呈递减状态;环境温度一定时,气候模拟箱自身的冷凝作用使得非饱和土体累计蒸发量随蒸发时长呈波动增加趋势。     

考虑土壤蒸发、回灌分布规律的产流模式

蒸发和下渗不但取决于土壤含水量的大小，还取决于土层中含水量的垂向分布。在产流方案中，不考虑土壤含水量的垂向分布，是造成预报误差的重要原因之一。这一情况，对于土层较厚的干旱、半干旱地区可能更甚。文章根据径流试验站的土合资料，建立了一个土壤含水量的蒸发、回灌的分布模型。     

土壤剖面水分分布的数学模型

正确地测定和掌握土壤水分状况,对指导农业生产和对地下水资源的估算等,有着十分重要的意义。目前测定土壤水分的方法有采土烘干法、中子法、电法、离心法、张力计法以及遥感法等几十种。但这些方法的运用都比较麻烦费事。本文提出采用数学模型研究计算土壤剖面的水分分布状况和数量的方法,将给土壤水分的研究和应用带来方便。     

不同土壤温度、水分条件下土壤表面热通量变化规律试验研究

利用土壤热通量板、平均土壤温度测针和土壤含水率测定仪进行了土壤增热能量的测定与计算,对土壤温度、土壤含水率、土壤热贮量和土壤表面热通量的变化规律进行了分析和研究,为确定合理的农业用水量和水资源优化配置提供科学的依据。     

土壤导水参数的温度效应及其数学模式

本文对非饱和土壤导水参数包括土壤水分特征曲线ｈ（θ），土壤水分扩散率Ｄ（θ）及土壤非饱和导水率Ｋ（θ）的温度效应进行了定量研究，在此基础表面张力－－粘滞流理论（ＳＴＶＦ），Ｇ（θ）因子函数及Ｐｈｉｌｉｐ理论对其温度效应的机理进行了分析，对用理论模式计算结果与实浊数据进行了比较。     

关于抑制水分蒸发的研究情况

长期以来,在减少和克服旱灾的措施中,有许多是从抑制水分蒸发来考虑的。抑制水分蒸发的措施大致有两类: 一类是用农业技术措施来抑制土壤水分蒸发。这类措施主要是疏松表土抑制毛管水上升;用压实表土防止汽态水扩散。例如大寨的“海绵田”,西北地区的铺砂防旱。据调查研究,华北地区春季耙磨保墒措施,在土壤湿润的条件下,可减少农田土壤水分蒸发70%至80%;在表土干旱条件下可减少12%至18%。东北地区钉齿耙耙地,一般可抑制蒸发20%至40%。在灌溉条件下,也必须把用水和保水结合起来,才能更加有效。     

土壤蒸发概念及其确定方法

阐述了土壤的定义,土壤蒸发的基本概念。讲明了影响土壤蒸发的主要因素、确定土壤蒸发的方法以及如何抑制土壤蒸发。     

适用于干旱区的水分蒸发抑制剂研究

为推动水分蒸发抑制剂在南疆平原水库的应用,以十八醇(C_(18)OH)和短链醇正丁醇(C_4OH)为分子膜基材,采用超声波分散技术,制备了水分蒸发抑制剂体系。探讨了不同材料配比、表面浓度、温度、持续时间对抑制效果的影响。研究结果表明:C_(18)OH/C_4OH乳液体系的抑制率较高,抑制剂在试验小区使用时间可达180 h,且抑制水分蒸发的性能十分稳定,抗温度及杂质的干扰能力强,适用于南疆昼夜温差大、易起沙尘的环境。     

皖西丘陵区土壤蒸发规律研究

根据蒸发站利用水力式土壤蒸发器和葛葛依土壤蒸发器近7年实测土壤蒸发资料，以数理统计的方法，分析研究相关关系及土壤蒸发时程变化规律，提出了土壤蒸发计算模式，以利推算，插补，移用和延长。     

《冻土的温度水分应力及其相互作用》

由中国科学院兰州冰川冻土研究所和水利部西北水利科学研究所编著的《冻土的温度水分应力及其相互作用》一书,已由兰州大学出版社出版。该书就冻土的温度、水分、应力及其相互作用从理论上作了论述,并对若干问题进行了新的探索。主要内容有:冻土相变温度场及其数值分析,冻土融深冻深的解析计算公式,土     

十六醇和乙醇复配体系水分蒸发抑制剂研究

我国西北地区干燥少雨、蒸发量大,蓄水工程蒸发损失了大量的水资源。为研究干旱地区的水资源保护措施,以十六醇和乙醇为分子膜基材,采用超声波分散技术,制备了一种非均相体系水分蒸发抑制剂。对两种醇的比例、超声处理时间及功率、抑制剂加入量对抑制效果的影响进行了研究。结果表明:十六醇与乙醇比例为1∶6,超声处理功率6 k Hz,时间为25 min,每处理30 s停歇10 s的情况下,水分蒸发抑制剂效果最佳,24 h抑制率可达45.3%,抑制剂用于水面后,水体含氧量与自然条件下水体含氧量大致相同,不会对水生动植物的生长产生影响。所配抑制剂对于减少干旱地区水资源损失具有重大意义,可带来巨大的经济效益和社会效益。     

均相/非均相水分蒸发抑制剂对比试验研究

为提高水资源的利用率,研制了一种新型非均相抑制剂,该抑制剂采用高级脂肪醇作为水分蒸发抑制剂的基材,并与脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂和正丙醇进行复配。通过室内模拟试验分析了该抑制剂的抑制率与浓度、温度、覆膜时间等的关系。结果表明:与均相抑制剂对比,非均相抑制剂具有较好的稳定性、较高的抗温度干扰能力及较佳的抑制水分蒸发效果。     

表面型核子水分—密度计的研制及其应用

本文介绍了表面型核子水分—密度计的工作原理、结构型式、电子线路、测试功能、标定方法及其在工程中的应用。     

水体温、湿、降水效应的分布特征及其产生的背景

水体的温、湿,降水效立是预测兴建水库气候效应的重要内容。本文利用狮子滩水库、羊湖、大渡河中游河谷的气候剖面观测资料,以及在有关水库、湖泊的温、湿、降水效应成果分析基础上,结合水库、湖泊的环境条件,进一步阐述上述效应在库周的变化、分布特征及其产生的背景,并对预测兴建水库温度效应的方法作了初步探索。     

土壤蒸发强度随土壤溶液盐分的变化研究

采用室内试验方法,研究不同种类盐分在相同土质、相同供水条件以及相同外界环境条件下,土壤蒸发强度随土壤溶液盐分的种类和浓度的变化规律。研究结果表明:在同等条件下,含盐土壤蒸发强度小于不含盐土壤,而且随着盐分浓度的增加,其蒸发强度逐渐减小,但各试验组蒸发强度随盐分浓度的变化规律有所差异;在一定的浓度条件下盐分浓度的增加对蒸发速率影响不大,超过了一定浓度范围,盐分浓度越大,蒸发速率越小。不同种类含盐试验组处于相同的初始盐分浓度情况下,蒸发速率呈现出比较明显的差异,即KCl > CaCl₂ > NaCl > MgSO₄。     

科尔沁沙地甸子地土壤蒸发的野外试验研究

采用单因子相关分析、多元回归模拟和灰色关联分析方法研究了科尔沁沙地甸子地不同深度的土壤蒸发量与土壤温度、气温、湿度、风速、日照时数、地下水位埋深等因素的关系.结果表明:用线性方程或指数回归方程拟合土壤蒸发与其影响因素的相关关系,优于二次回归多项式或三次回归多项式.影响土壤蒸发的主要因子是土壤温度和大气温(湿)度,其次是风速和地下水位埋深,而日照时数对土壤蒸发的影响较小.