细土平原区包气带水分运移及与潜水转化关系的研究

以试验模拟剖面在不同潜水埋深条件下的负压观测资料为依据 ,用土壤水能量的观点 ,探讨了天山北麓细土平原区包气带水分的运移规律及其与潜水的转化关系。试验研究成果对农业生态环境、水盐运移、三水转化及区域水循环等均有重要意义。同时 ,对其它内陆干旱平原区包气带的研究也具有一定意义和参考价值     

巴丹吉林沙漠包气带水热特征及其关系

为了探寻干旱区土壤水热的时空变化特征及其关系,文章对试验区巴丹吉林沙漠地面以下0～200 cm深处土层的土壤含水率和温度进行长期原位定点自动监测。结果表明：不同深度土层温度年内呈现先增大后减小的季节性变化特征,浅层土壤温度逐日变化幅度较大,土壤温度的日变幅随土层深度的增加而减小;浅层土壤含水率在雨季主要受降雨、蒸发等气象因素的影响,其余时段受土壤温度和气象因素的双重作用;深层土壤含水率主要受土壤温度的影响;地面以下10 cm土层的土壤含水率和土壤温度在10月至次年1月上旬有显著的正相关关系,1-8月二者呈不相关关系,9月呈负相关关系。     

粉煤灰水在土壤包气带中的垂直迁移规律

以太原二电厂阳坡沟粉煤灰场为例,建立灰水中污染物在土壤包气带的垂直迁移规律模型。通过数值计算可知,灰水污染物F-和As垂直入渗到达含水层中的浓度与包气带土壤渗透系数、吸附分配系数的关系均呈线性关系,灰水污染物F-到达含水层时的浓度与包气带土壤厚度的关系呈线性关系,污染物As的浓度与包气带土壤厚度的关系呈多项式曲线关系。     

细土平原区包气带水分运移及与潜水转化关系的研究

以试验模拟剖面在不同潜水埋深条件下的负压观测资料为依据，用土壤水能量的观点，探讨了天山北麓细土平原区包气带水分的运移规律及其与潜水的转化关系。试验研究成果对农业生态环境、水盐运移、三水转化及区域水循环等均有重要意义。同时，对其它内陆干旱平原区包气带的研究也具有一定意义和参考价值。     

分层包气带中铜离子迁移试验及模拟

通过饱和-非饱和分层土柱迁移试验及其数值模拟来研究铜离子运移深度随时间的变化规律及其影响因素,结果表明:试验初期,包气带中产生的水势负压会使土壤水分重新分配,非饱和土的含水率小幅度增加,饱和土上层的含水率明显降低,但很快又达到饱和。水势负压对铜离子的迁移影响不大。铜离子的迁移速率随着土壤埋深的增大而减小,吸附—沉淀作用是主要影响因素。铜离子在60 d、110 d、160 d、1 a、3 a、5 a六个时刻的迁移深度分别为20.0、35.0、45.0、52.5、66.7、70.0 cm,这可以作为治理重金属铜对土壤和地下水造成的污染的依据。     

不流动水对黄土包气带溶质运移影响的实验研究

本文利用自动控制负压方法进行了非饱和条件下的黄土不流动水溶质运移实验，并用MIENESOR模型及其计算机程序模拟了该实验，得到不流动含水量比例系数为0.47、流动水与不流动水之间的浓度传输率为0.003/d。参数的灵敏度分析表明：同样条件下，不流动含水量比例系数最敏感，其值越大，溶质迁移越快；流动水与不流动水之间的浓度传输率影响溶质穿透曲线的峰位，其值越大，峰位越低。在研究黄土包气带污染质运移时，应密切关注这两个参数。     

轻非水相液体在非均质地层包气带中运移和分布特征数值分析

论文采用数值分析方法，对轻非水相液体在包气带非均质介质中的迁移和分布特征进行了分析研究。分析过程中，充分考虑了不同结构的土层特征对非水相液体运移的影响。所获得的研究成果将有助于对非水相污染物包气带的污染过程的理解，评价其污染程度。     

浅埋式滴灌土壤水分分布规律试验研究

以探寻合理的滴头埋深与流量为目的,开展浅埋式滴灌下土壤水分分布规律的试验研究。试验土箱净尺寸为30cm×30cm×60cm(长×宽×高),供试土壤取自新疆青河县阿苇灌区试验站。试验设置5、10、15 cm 3个滴头埋深,各埋深条件下设置不同流量的处理。结果表明:不同滴头埋深的情况下均存在土体破坏的临界流量,滴头埋深越大临界流量也越大,滴头埋深为5、10和15 cm对应的临界流量分别为1.0、1.7和2.5 L/h;随着流量的增大,滴头埋深过浅时,水量向湿润体上部聚集,当埋深超过一定深度时,水量向湿润体下部聚集;在临界流量情况下,湿润锋前60 min运移速率较快,随着滴头埋深的增大,灌水结束后湿润体的垂向湿润长度越长,土壤平均含水率值越小;滴头埋深为10 cm、流量1.7 L/h时,湿润体水分分布较为合理。     

土壤初始含水量对注射灌土壤水分运移分布 特性影响试验研究

通过室内不同土壤初始含水量的注射灌水分入渗试验,研究了土壤初始含水量对注射灌土壤水分运移分布特性影响。研究表明：注射灌的累积入渗量与时间呈幂函数关系,土壤初始含水量越大,相同入渗时间的累积入渗量越大。在出水口下方土壤水分湿润范围较大,土壤含水量也较大,而在出水口上方则相反。土壤初始含水量越大,土壤湿润范围越大,距离出水口相同距离的土壤含水量越大。以上研究可为进一步补充注射灌理论技术提供基础。     

库水作用下滑带土力学参数降低的模拟

以石榴树包滑坡在库水作用下的物理模型试验为例,采用FLAC方法对滑坡模型在不同抬升角度下塑性区的变化进行数值模拟,获得了该滑坡模型试验中模型架抬升角度与降低滑带粘聚力之间的对应关系,并且得出在抬升模型架18°时滑带的变形破坏与降低滑带粘聚力为1.8 kPa时滑带的变形破坏是一致的,可以指导该滑坡在库水位作用下滑带土力学参数降低的物理模拟,同时也可为其它水库型滑坡的物理模型试验提供参考.     

包气带介质颗粒分形特征的研究

本次研究通过文献检索和资料搜集的方式深入了解研究区相关情况和区域地质、水文地质条件,确定采样的位置和采样深度;分别对采集的土样进行含水率测试和颗粒分析,并计算土壤颗粒的体积分形维数,分析其与含水率和土壤颗粒大小的关系,并探讨分形维数的水文地质意义。     

不同起始条件下坡面薄层紫色土水分和壤中流响应

通过原位人工模拟降雨试验,运用数理统计方法对描述土壤水分过程和壤中流过程的参数进行了分析,定量研究了降雨强度和表土结皮程度（用0-5mm表土容重表征）对薄层紫色土坡面土壤水分和壤中流的影响。结果表明：（1）土壤水分湿润峰平均运移速率在0．28—1．63mm／s之间,优先流特征明显;（2）降雨强度和表土结皮程度是影响土壤水分过程和壤中流过程的主要因素,降雨强度增加有利于优先流的发生和发展,而表土结皮的形成是阻碍优先流发生和发展的主要原因。     

斥水土壤斥水度变化规律及影响因素试验研究

将十八烷基伯胺与土壤按不同质量比混合,获得不同斥水度的人为斥水化土壤.采用滴水穿透时间法测定斥水土壤斥水度,并开展不同温度、土壤含水率、溶剂等作用下的土壤斥水度变化规律试验.结果表明:十八烷基伯胺使土壤产生斥水性属于表面物理作用,对土壤颗粒本身化学性质无影响;人为斥水化土壤中十八烷基伯胺含量越高,土壤斥水度越大.在0～...     

Simulation of shallow water waves using VOF method

In this study, the transformation of groupy waves and plunging breakers as they travel to a breaking point in a coastal zone is two dimensionally investigated. The governing equations are momentum, continuity and Fractional Volume Of Fluid (VOF) function equations. The fluid is assumed to be viscous and incompressible. Turbulence has been considered using the two equations k-? model. A Simple Line Interface Calculation (SLIC) type VOF method is implemented for calculating VOF flux. The Pressure Implicit with Splitting of Operators (PISO) algorithm in the staggered finite volume method is employed. For the validation of the different aspects of the model, numerical tests are performed to simulate plunging breakers. These tests have shown that the present model is a powerful, reliable tool for simulating water free surface in wave motion and the breaking process. Finally, the model is used for simulating the groupy wave propagation and its breaking. The results have shown that the present model is capable of simulating plunging breakers accurately, and it is also able to track the existence of groupy wave induced long wave. Furthermore, the results show that these long period disturbances can travel towards the shore line even after the breaking of the primary wave system.     

再生水回灌浅层地下水水质变化实例分析

在分析国内外再生水回灌地下水研究现状及存在问题基础上,以高碑店污水处理厂再生水回灌试验场为例,采用三维荧光光谱等分析方法,分析再生水进入含水层后污染物运移变化规律及水质变化情况,分析再生水回灌浅层地下水的可行性,以及回灌地层对于再生水水质中有机物和无机物的净化和去除作用。同时通过使用发光细菌,评价了再生水回灌地下水的污染风险,对城市再生水的综合无害化利用提出建议。     

包气带岩性结构对降雨入渗能力的影响

降水是鄂尔多斯盆地风沙滩地区地下水的主要补给来源之一,区内包气带岩性结构影响着降雨入渗补给地下水的过程。试验以该区两组均质结构(风积沙、风化砂岩)与两组层状"上粗下细"结构(风积沙-风化砂岩组、风积沙-淤泥质沙组)中水势和水量变化情况分析不同岩性中降雨入渗过程的差异性。结果表明:均质结构和层状"上粗下细"结构降雨入渗过程均呈线性变化过程,但是均质结构的累计入渗量为层状结构的1.5～3.0倍,更有利于降雨入渗;层状"上粗下细"结构中,岩性由粗到细水力梯度增大1.48～1.78倍,下覆细质土较大的水势梯度反映了其低渗性,且降水入渗过程与上覆粗质土无关,主要由下层细质土控制,下层细质土颗粒越细,入渗量越小,较细细质土的入渗量约为较粗细质土的0.66倍。研究结果对于提高鄂尔多斯盆地风沙滩地区水资源评价的准确性具有重要意义。     

葡萄根系分区交替滴灌的土壤水分动态模拟

在根系分区交替滴灌土壤水分动态和根系分布试验观测的基础上,提出了葡萄二维根系吸水模型,并确定了与土壤表层含水率有关的棵间土壤蒸发方程,然后在土壤水分运动基本方程的基础上结合交替滴灌的入渗特性,建立了根系分区交替滴灌的土壤水分动态模型(APRI-Model),模型考虑了该种灌水方式下棵间土壤蒸发和根系吸水的变化特征。通过与田间实测值进行比较,结果表明,模型的均方差在0.01~0.022cm3/cm3范围内,模拟值与实测值的平均相对误差在10%左右,因此,认为模型能很好的模拟干旱区蒸发力较大和作物根系分布不均匀条件下的土壤水分动态。