采煤地裂缝对水土资源的影响研究

通过对采煤地裂缝深度和覆岩导水裂隙带高度计算,两裂缝没有贯通。但不同类型的地下水在地表均有露头,地裂缝、裂隙成为良好通道,煤矸石淋滤液污染物通过河水、地表水污染了地下水,地裂缝影响了土壤水的运移,造成植被破坏、水土流失。文章主要研究了采煤裂缝影响下土壤含水量的变化对农作物的影响,为矿区水土资源保护、土地复垦提供了一定的依据。     

低湿农田“四水”转化规律初步研究

三江平原是我国湿地的集中分布区，其中有低湿农田２０６．７万ｈｍ２，占耕地面积３７０．１万ｈｍ２的５５．８％，为了在低湿农田上实现“两高一优”，国家科委从“六五”至“八五”期间，对涝、渍治理组织了科技攻关，研究低湿农田的“四水”转化规律，使天然的、不利于农业的水资源分布，在一定程度上转化为对作物生长有利的分布。为此主要是靠田间水利工程措施和农业耕作措施改变下垫面条件达到。转化多数为渗透系数、地表径流系数、给水度、降雨对潜水补给系数、潜水蒸发系数等５个可用公式估算。     

基于分布式水文模拟的流域土壤水分时间稳定性分析

针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流域293个采样网格上、中、下三层土壤含水量数据。结果显示:垂向方向上,黄泥庄流域土壤水分时间稳定性随深度递减;流域上层和中层具备时间稳定性特征的代表性点具有较高的一致性,易发生于流域主要土壤和植被类型覆盖区域,在此区域布设测点观测土壤水,可以更准确快速地捕获代表黄泥庄流域上层和中层平均土壤水分特征;采样点7、17和215可作为上、中层土壤的流域平均土壤水代表性点,利用它们预测流域土壤水平均值,可降低观测成本。研究成果可为流域土壤水监测方案设计提供参考。     

SPAC系统中的水热CO2通量与光合作用的综合模型(Ⅰ)模型建立

本文建立了模拟农田SPAC(Soil-Plant-Atmosphere Continuum)系统中土壤水分动态，蒸发蒸腾、CO2通量和光合作用的模型。模型包括土壤水流子模型，根系吸水子模型，蒸发蒸腾子模型，冠层阻力-光合作用-CO2通量子模型几个组成部分。土壤水流子模型采用土壤水流的连续方程来描述；根系吸水子模型采用了根据Feddes模型改进得到的模型；蒸发蒸腾子模型采用Shuttleworth-Wallace公式；采用叶片水平的气孔阻力-光合作用模型，并将其扩展到冠层尺度来确定冠层阻力、光合作用速度以及叶片气孔下腔的CO2浓度，并进而确定冠层的CO2通量。本模型的特点是尽可能采用简便的处理方法来描述SPAC系统中的水、热、CO2传输过程与光合作用过程，同时各个子模型又具有较强的机理性。     

皖北杨楼流域玉米农田土壤水变化特征及驱动因子研究

为研究皖北平原北部黄潮土在玉米不同生长期内土壤水分变化特征,选取杨楼流域为研究对象,利用2010-2018年0～50 cm深度土壤水数据,结合同期地下水埋深、前期无降雨日数、水面蒸发和降雨量进行相关性分析,利用增强回归分析算法确定不同驱动因子对土壤水变化的相对贡献。结果表明：在玉米整个生长期内,随着土层深度的增加,土壤含水率减小。按变异系数可划分为2个典型土层,即活跃层(深度0～10 cm)和次活跃层(深度10～50 cm)。土壤水与水面蒸发、地下水埋深和前期无降雨日数呈显著负相关,与降雨量呈显著正相关关系。前期无降雨日数对土壤含水率的相对贡献率最大,为42.6%,其次是地下水埋深,为20.9%,作物生长期对土壤含水率的相对贡献率最小,为7.3%。该研究对了解土壤水分变化、农业水管理及水分利用率等有重要意义。     

土壤中水、汽、热运动的耦合模型和蒸发模拟

本文给出了在饱和一非饱和土壤中,水,汽、热运动的耦合型数值模型及大气边界层模拟。计算所需输入的量为气象因素,土壤温度和水力特性。由于对耦合模型缺乏合适的解析解,故对两个模型分别用试验结果和解析解进行了验证,结果吻合较好。用此数值模型模拟了蒸发条件下的土壤水分运动问题。     

入渗后土壤水的再分布

入渗后土壤水再分布一开始,先前在渗透过程中已经湿润到接近饱和程度的剖面上部,就立即不断地释水。但是,在某一深度以下的土壤,在再分布过程中,先则吸水,以后又开始释水。出现先吸后释这种转变的土壤湿度都是随深度而减小。     

用薄层土蒸发数据计算获得萎蔫含水量和高基模吸力段持水曲线

本研究对薄层土的含水量和薄层土所含水分的蒸发率的关系进行了理论分析 ,并在实验室测定了砂土、壤土、和粘壤土的薄层样品的水分蒸发过程。蒸发率迅速降低时的转折含水量被与压力锅法测定的萎蔫含水量相联系。薄层土蒸发数据还被用于计算高吸力段的持水曲线。vanGenuchten持水曲线模型经修改后可以很好拟合所计算的持水曲线数据     

SPAC系统中的水热CO2通量与光合作用的综合模型（I）模型建立

本文建立了模拟农田SPAC（Soil-Plant-Atomosphere Contiuum)系统中土壤水分动态，蒸发蒸腾，CO2通量和光合作用的模型，模型包括土壤流水力子模型，根系蒸腾子模型，冠层阻力－光合作用－CO2通量子模型几个组成部分，土壤水流子模型采用土壤水充的连续议程来描述，根系吸水子模型采用了根据Feddes模型改进得模型，蒸发蒸腾子模型采用Shuttleworth-Wallace公式，采用叶片水平的气孔阻力－光合作用模型，并将其扩展到冠层尺度来确定冠层阻力，光合作用速度以及叶敢也下腔的CO2浓度，并进而确定冠层的CO2通量，本模型的特点是尺可能采用简便的处理方法来描述SPAC系统中的水，热，CO2传输过程与光合作用过程，同时各个子模型又具有较强的机理性。     

灌区土壤盐分随机预测预报

将土壤水盐系统，看成随机系统。用灌区水土壤水盐动态资料，建立多变量线性混合随机时序时模型，对土壤分分层进行预测预报，用实测资料检验，精度较好。