凍土冰/水含量同腔共射原位測定方法創(chuàng)新與凍融模型檢驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 14:04
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,由于季節(jié)凍土影響著越冬期表層士壤水的入滲性質(zhì)以及春季伊始農(nóng)田耕作的最佳時(shí)間與效果,人們對農(nóng)田季節(jié)凍土周期變化規(guī)律的研究愈加關(guān)注。目前凍土相關(guān)的很多基礎(chǔ)性研究結(jié)論仍然是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)借助于人工模擬環(huán)境條件取得的,這是因?yàn)檗r(nóng)田環(huán)境下準(zhǔn)確、可靠觀測凍土關(guān)鍵變量——未凍水含量與含冰量的傳感方法與技術(shù)相對落后,同時(shí)也制約了各種土壤凍融理論模型的適用性檢驗(yàn)與修正。為此,本文以介電理論與中子核物理理論為基礎(chǔ),結(jié)合創(chuàng)新性的測量方法與試驗(yàn)設(shè)計(jì),首先在同腔共射原位測定凍土冰/水含量關(guān)鍵技術(shù)難題上取得突破,然后依據(jù)土壤凍結(jié)特征曲線與土壤水分特征曲線的相似性,通過原位測定土壤凍結(jié)特征曲線來估算土壤水分特征曲線,進(jìn)而估算導(dǎo)水參數(shù)。在上述研究成果的基礎(chǔ)上對土壤凍融模型進(jìn)行了檢驗(yàn),通過分析模型預(yù)測值與實(shí)測值的差異,評價(jià)了凍融解析模型的適用性。本文研究工作依托于國家自然科學(xué)基金委與德國科學(xué)基金會(huì)國際合作組項(xiàng)目“中德精細(xì)農(nóng)業(yè)中的先進(jìn)傳感科學(xué)與技術(shù)合作小組”(批準(zhǔn)號:GZ494)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于土壤凍融信息獲取新方法的復(fù)雜農(nóng)田凍融模型檢驗(yàn)與參數(shù)解譯”(批準(zhǔn)號:31171458)與教育部博士點(diǎn)基金...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展綜述
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 測量理論基礎(chǔ)與可行性分析
2.1 基于頻域阻抗法的凍土未凍水含量測定方法
2.2 頻域阻抗法與中子散射法復(fù)合測定凍土含冰量可行性分析
2.3 凍土未凍水含量與含冰量原位測定可行性分析
2.4 頻域阻抗法與中子散射法探頭輻射影響半徑比較
2.5 本章小結(jié)
第三章 農(nóng)田凍土未凍水含量原位測定試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)方案
3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3 農(nóng)田環(huán)境下土壤凍結(jié)特征曲線的原位測定
3.4 本章小結(jié)
第四章 同腔共射法原位測定農(nóng)田冰/水含量試驗(yàn)研究
4.1 農(nóng)田試驗(yàn)方案
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 本章小結(jié)
第五章 土壤凍融模型的確立與參數(shù)確定
5.1 土壤凍融模型
5.2 模型相關(guān)參數(shù)的確定
5.3 本章小結(jié)
第六章 參數(shù)原位估算與凍融模型檢驗(yàn)
6.1 農(nóng)田環(huán)境下土壤水分特征曲線的原位估算
6.2 農(nóng)田環(huán)境下土壤凍融模型檢驗(yàn)
6.3 預(yù)測誤差分析與模型評價(jià)
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Development of the universal and simplified soil model coupling heat and water transport[J]. LI Qian1,2 & SUN ShuFen1 1 State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science in China(Series D:Earth Sciences). 2008(01)
[2]An Improved Frequency Domain Technique for Determining Soil Water Content[J]. P. SCHULZE LAMMERS,L. DAMEROW. Pedosphere. 2005(06)
[3]土壤探針阻抗計(jì)算方法的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫宇瑞. 土壤學(xué)報(bào). 2002(01)
[4]凍融土壤水熱遷移數(shù)值模型的建立及仿真分析[J]. 鄭秀清,樊貴盛. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2001(03)
[5]凍結(jié)條件下土壤水熱耦合遷移數(shù)值模擬的改進(jìn)[J]. 尚松浩,雷志棟,楊詩秀. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(08)
[6]土壤凍結(jié)時(shí)水熱遷移規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 胡和平,楊詩秀,雷志棟. 水利學(xué)報(bào). 1992(07)
博士論文
[1]非飽和土壤介電特性測量理論與方法的研究[D]. 孫宇瑞.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2000
本文編號:3151895
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展綜述
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 測量理論基礎(chǔ)與可行性分析
2.1 基于頻域阻抗法的凍土未凍水含量測定方法
2.2 頻域阻抗法與中子散射法復(fù)合測定凍土含冰量可行性分析
2.3 凍土未凍水含量與含冰量原位測定可行性分析
2.4 頻域阻抗法與中子散射法探頭輻射影響半徑比較
2.5 本章小結(jié)
第三章 農(nóng)田凍土未凍水含量原位測定試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)方案
3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3 農(nóng)田環(huán)境下土壤凍結(jié)特征曲線的原位測定
3.4 本章小結(jié)
第四章 同腔共射法原位測定農(nóng)田冰/水含量試驗(yàn)研究
4.1 農(nóng)田試驗(yàn)方案
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 本章小結(jié)
第五章 土壤凍融模型的確立與參數(shù)確定
5.1 土壤凍融模型
5.2 模型相關(guān)參數(shù)的確定
5.3 本章小結(jié)
第六章 參數(shù)原位估算與凍融模型檢驗(yàn)
6.1 農(nóng)田環(huán)境下土壤水分特征曲線的原位估算
6.2 農(nóng)田環(huán)境下土壤凍融模型檢驗(yàn)
6.3 預(yù)測誤差分析與模型評價(jià)
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Development of the universal and simplified soil model coupling heat and water transport[J]. LI Qian1,2 & SUN ShuFen1 1 State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science in China(Series D:Earth Sciences). 2008(01)
[2]An Improved Frequency Domain Technique for Determining Soil Water Content[J]. P. SCHULZE LAMMERS,L. DAMEROW. Pedosphere. 2005(06)
[3]土壤探針阻抗計(jì)算方法的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫宇瑞. 土壤學(xué)報(bào). 2002(01)
[4]凍融土壤水熱遷移數(shù)值模型的建立及仿真分析[J]. 鄭秀清,樊貴盛. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2001(03)
[5]凍結(jié)條件下土壤水熱耦合遷移數(shù)值模擬的改進(jìn)[J]. 尚松浩,雷志棟,楊詩秀. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(08)
[6]土壤凍結(jié)時(shí)水熱遷移規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 胡和平,楊詩秀,雷志棟. 水利學(xué)報(bào). 1992(07)
博士論文
[1]非飽和土壤介電特性測量理論與方法的研究[D]. 孫宇瑞.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2000
本文編號:3151895
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