半干旱黄土区沟谷土壤水分变化分析

根据甘肃省兰州市孙家岔流域2009年-2011年实测土壤水分资料,分析了该流域沟谷防护区土壤水分的变化特征。结果表明,在黄土丘陵区小流域内,依地貌部位不同,土壤含水率随之出现明显差异,基本呈现出沟底(17.3%)>沟边农地(12.4%)>沟边荒地(11.1%)>沟坡林地(10.1%),且与年降雨量呈现正相关。考虑到种植与土壤水分条件相适应的植被对于发展农业生产和应对水土系统良性发展的重要性,提出以下建议:耗水系数较高的植物应在沟底,而耗水量较低的植物应在沟边,耐旱的植物应种植在沟坡,与此同时做到适地植树、种草,从而保持现代沟谷系统的自然生态平衡。     

河床垂向渗透系数空间变异性的三维分析

河床垂向渗透系数的空间变异性对流域内河水与地下水转化机理研究具有重要意义。采用渗水仪法和竖管法共测定了玉龙喀什河河床垂向渗透系数25组,研究了河床深度方向、垂直于河流方向和河流沿程方向的河床垂向渗透系数空间变化特征,并分析了产生变异的影响因素,总结了河床垂向渗透系数变异性的维度效应,结果表明:玉龙喀什河河床垂向渗透系数的变异性受泥沙淤积作用、风积作用、河流沉积作用等诸多因素的影响,在不同维度下,河床沉积物变异性的主导因素不同,不能以单一因素判别河床沉积物渗透系数的变异性。     

改进的垂向混合产流模型在辽西干旱半干旱区域洪水模拟中的应用

本文引入改进的Grenn-Ampt下渗曲线对垂向混合产流模型的下渗计算进行改进,并以辽西干旱半干旱区域为研究区域,对区域洪水进行模拟分析。研究结果表明:相比于传统模型,改进的垂向混合产流模型在洪水模拟精度上有明显改善,日尺度和小时尺度洪水模拟的相对误差分别减少8.7%和10.6%,洪水过程拟合系数分别提高0.26和0.30,改进模型更适用于辽宁西部干旱半干旱区域的水文模拟。研究成果对于北方干旱半干旱区域洪水模拟提供方法参考。     

华北平原山前至滨海区垂向渗透系数空间变异性

以华北平原山前至滨海区为研究区, 选择 8 个钻孔, 利用渗透系数反演公式和改进的 Archie 公式对渗透系数进行计算, 同时充分考虑研究区垂向渗透系数影响因素, 基于随机森林算法和时间序列算法对垂向渗透系数的空间 变异性进行研究。研究结果表明: 渗透系数在垂向上的影响因素主要为沉积环境、地层压力、随机误差三大类, ; 在剔除沉积环境和随机误差的影响后, 渗透系数随深度的增加而不断减小, 山前至滨海区渗透系数对地层压力的敏感性呈逐渐递减的趋势。研究结果可为华北平原农业灌溉、污染物迁移、垃圾填埋场选址及深层地下水资源开发等提供科学依据。     

丹江口水库垂向水温模型研究

丹江口水库是多年调节型水库,有明显的热分层现象,根据这一特点,充分考虑水面热交换、入流、出流、热扩散、热对流等影响因素,建立垂向一维水温数值模型.利用1970～1978年的水温多年平均值对模型进行验证,91%的数值计算的结果与实测结果的误差小于15%.根据已验证的水温数值模型对不同典型年的水温进行预测,数值结果很好地反应了水库的温度随时间的变化规律.结果表明,除气象条件外,水库的库容与出入水库的流量是影响水库水温的主要因素.     

土壤水分空间变异性的研究方法评述与展望

土壤水分的变化和区域差异不但对于区域水文有影响,而且通过植被、土壤等对气候也有着很大的影响。目前,土壤水分已经成为全球变化研究的重要焦点之一。本文综述了国内外有关土壤水分空间变异的研究方法与动态,提出了若干建议,以期为进一步深化土壤水分空间变异性的研究提供参考。     

分层型水库的垂向水温分布公式

根据分层型水库的水温分布特点,本文提出了一种新的垂向水温分布计算公式。该式结构简洁,参数的意义明确,推求方法简单实用。利用冯家山、丹江口、新安江等5座水库的实测水温资料对其进行了检验,结果令人满意。最后,探讨了该式在拟建水库水温预测中的应用途径。     

黄东海悬浮泥沙浓度的垂向分布特征及其回归模型

以1959年至2006年期间,东中国海域现场调查的24个航次4 813组悬浮物(泥沙)浓度数据资料为基础,采用相关分析和回归分析等方法,研究了东中国海域悬浮物浓度的垂向分布特征,给出了适用于不同季节、不同区域的悬浮物浓度的垂向分布模型.结果表明:悬浮物垂向浓度呈现明显的冬、春季高,夏、秋季低的特征;悬浮物浓度的大小与相对水深相关性良好,而水深对悬浮物浓度的影响则表现在其垂向梯度变化方面:垂向浓度梯度在长江口至杭州湾一带的河口区(A类站)呈现出高值,在与海岸线平行的苏北浅滩至闽浙沿岸的近滨区(B类站)呈现中值,外滨(C类站)的广大海域则呈现明显的低值;春、夏、秋、冬四个季节近滨区B类站分布范围分别与10～30m,10～20m,10～20m,20～40m的等深线区域相吻合,其范围的季节变化与黄东海水动力条件的季节变化密切相关.利用悬浮物垂向浓度模型可以由已知的海水表层浓度计算得到不同水层的悬浮物浓度,其有效性检验和拟合结果检验表明,该模型置信度较高,且能够更为有效的预报海水中、上层水体的悬浮物浓度值.     

床沙中粗颗粒有机物质的垂向分布

床沙中粗颗粒有机物质的垂向分布［捷克］ＭＡＲＴＩＮＲＵＬＩＫ主题词河床质，颗粒组成，有机物，分布，生态系统外来的粗颗粒有机物质，如树叶、木屑、树皮和树枝，是河流生态系统中能量的主要来源。，有机物质淤积并进入床沙是河流自净的物理过程之一．但目前对其并不...     

高塬沟壑区全坡面土壤水分布规律试验研究

为使造林树种与造林地合理配置,在高塬沟壑区的阴坡和阳坡分别采用集水造林、普通造林和荒山3种处理,对O～200cm土层水分分布规律进行了试验研究,结果表明：阴坡各层土壤含水率比阳坡高1．65～4．14个百分点,平均高2．58个百分点;在春季造林时,栽植营养钵苗深度为20cm和栽植大苗深度为40cm的土壤含水率,集水造林最高,荒山次之,普通造林最低,阴坡土壤含水率都高于15．19％,阳坡都低于11．51％。     

石油污染黄土土壤的微生物修复实验研究

为了修复西北黄土区石油污染土壤,利用优化原位土著微生物菌群辅以物理和化学相结合的修复技术,在野外调查取样的基础上,进行了土壤中石油污染的室内模拟降解实验。实验选择了不同温度（20℃、25℃、30℃、35℃）,添加了氮、磷、镁、铁等元素和茅草类添加剂,适时补充氧气等。实验结果显示,土壤中石油含量在795.0mg/kg、1451.0mg/kg、1790.0mg/kg、2780.0mg/kg时,经过30～45d微生物的降解实验,土壤中石油含量降解率可达77.27%～89.06%,为黄土土壤石油污染的修复提供了技术方法和应用的可行性。     

SWR水分监测系统在黄土高填方工程中的应用研究

黄土高填方工程的变形与稳定性受土体含水率的变化影响大。为了应用SWR水分监测系统对黄土高填方工程的土体含水率变化进行监测,研发了插针式SWR土壤水分传感器的探井埋设工艺,在采用烘干法获得实际体积含水率与对应输出电压数据的基础上,探讨了将SWR土壤水分传感器输出电压进行归一化处理后与体积含水率进行回归分析建立标定模型的方法。结果表明,探井埋设方法可将SWR土壤水分传感器准确可靠地安装就位,SWR土壤水分传感器经标定后,观测精度和个体间的互换性得到显著提高,能够准确反映土体中水分的动态变化规律。     

陕北黄土垂直节理形成机理的试验研究

假设黄土垂直节理形成分为2个阶段,通过野外现场考察、室内物理模拟试验,结合黄土的湿陷性和裂隙产生的力学机理对黄土垂直节理的成因做出了探讨。结果表明黄土垂直节理的形成可分为 2 个阶段：①内裂隙形成阶段 , 开始沉积时,由于地形的起伏导致黄土厚度上的分布不均匀,在降雨时产生不均匀湿陷,从而导致产生内裂隙;②裂隙扩展阶段 ,内裂隙形成后黄土继续堆积,顶部压力的增长致使裂隙顶部土体受到拉应力作用,当达到其抗拉强度时裂隙就会沿竖直方向产生扩张而形成垂直节理。同时,通过实地考察,证实了假设是合理的。     

含水率对加筋土强度影响的真三轴试验研究

在真三轴试验的基础上,比较分析了不同含水率对加筋土强度的影响,结果表明:加筋黄土的应力应变曲线均为强硬化型,中主应力比越大,土体抗剪能力越大;在中主应力比一定的情况下,含水率越低,达到相同变形所需要的偏差应力越大,含水率越高,偏差应力越小;黏聚力随中主应力比的变化比内摩擦角随中主应力比的变化更加明显.     

基于分数阶微积分的Q2黄土含水损伤蠕变模型

为探索含水Q₂黄土的蠕变特性,对Q₂黄土进行不同含水状态下的三轴蠕变试验,试验结果表明随着含水率的增高,Q₂黄土的流变性能增强。基于分数阶微积分构造的软体元件可描述理想的固体与流体之间材料性质的特性,选用包含软体元件在内的四元件非线性蠕变模型对试验数据进行回归计算拟合求参,并对不同含水率下的模型参数进行分析。结果显示瞬时变形模量E_H与黏弹性系数ξ₁均随含水率增加呈指数形式递减;引入含水损伤变量D_(ω),计算得出各蠕变参数含水损伤演化方程,进而建立考虑含水损伤的非线性蠕变模型,通过应用试验数据对其进行验证,结果表明基于分数阶微积分的含水损伤蠕变模型能够有效地描述Q₂黄土的整体流变特征,模型具有较好的应用前景。     

TRIME-PICO64水分速测仪墒情监测对比试验

为了提高土壤墒情监测的时效性,指导农业生产、合理调配水资源,利用TRIME-PICO64土壤水分速测仪与人工观测设备,在西黄庄水文试验站进行了10、20、40 cm三个土壤深度的土壤含水率监测对比试验,共取得数据93组。结果表明:TRIME-PICO64土壤水分速测仪监测的土壤含水率数据与人工监测值拟合效果很好,该速测仪测定数据快速、准确,且时效性强。     

平原区小流域土壤含水率变化规律分析

利用河北省平原区朱家河小流域下博站1992～2012年土壤含水率实际观测资料,对土层0．0—1．8m深土壤含水率年际和年内变化规律及影响因素进行了分析：阐明了土壤含水率有逐步增大的趋势。年内土壤含水率汛期6-9月份最高,小麦成熟收割期及玉米成熟收获期土壤含水率最低,其他时段土壤含水率也维持在较高水平;指出了降水和农业灌溉是保持土壤含水率稳定的基本条件。     

土壤水分特征曲线试验研究

土壤水分特征曲线是表征土壤中水的含量与势能之间的关系,是研究包气带土壤水分的保持和运移所用到的基本特性曲线。现通过试验,分析了不同条件下不同剖面层次的土壤水分特征曲线的差异,验证了基于不完全分形理论的土壤水分特征曲线模型,并对模型中的参数进行求解。