本文關(guān)鍵詞：凍融土壤水熱鹽運(yùn)移規(guī)律研究及數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 凍土 鹽漬化 凍結(jié)曲線 不確定性 水熱平衡

【摘要】：土壤季節(jié)性凍融作用是影響旱寒區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素,尤其是凍融期土壤水鹽向上運(yùn)移將會導(dǎo)致越冬期農(nóng)田地表積鹽,從而影響春季播種。由于凍融土壤水熱鹽運(yùn)移過程的復(fù)雜性,其演化機(jī)理及模擬一直是旱寒區(qū)土壤水熱鹽運(yùn)移過程研究的瓶頸,開展這一問題的研究對于全面深入理解旱寒區(qū)水循環(huán)規(guī)律和土壤鹽漬化形成機(jī)理,科學(xué)地進(jìn)行水鹽調(diào)控和土壤鹽漬化的防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。本文以內(nèi)蒙古河套灌區(qū)為背景,通過室內(nèi)和田間試驗(yàn),測定了不同鹽分條件下的凍融土壤水熱運(yùn)動參數(shù)、水鹽運(yùn)移過程和蒸發(fā)過程,分析了水熱鹽運(yùn)移規(guī)律。改進(jìn)了水熱鹽運(yùn)移模型(CoupModel)并引入GLUE(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)不確定性分析方法,對凍融土壤水熱鹽運(yùn)移模擬不確定性進(jìn)行了深入分析,取得了如下成果：1)通過室內(nèi)及野外原位觀測試驗(yàn),測定了含鹽凍融土壤水熱特性參數(shù),分析了水熱參數(shù)隨水分、鹽分及溫度的變化規(guī)律,建立了含鹽凍融土壤水熱參數(shù)估算模型。試驗(yàn)結(jié)果表明,凍融土壤的比熱容與熱傳導(dǎo)率與土壤負(fù)溫之間分別呈冪函數(shù)和線性關(guān)系,土壤凍結(jié)曲線受土壤初始含水量、鹽分種類與含鹽量共同影響。2)通過室內(nèi)和野外土柱及測坑試驗(yàn),研究凍融土壤水熱鹽運(yùn)移過程和規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),地下水位的高低影響土壤凍結(jié)鋒的向下推進(jìn)速度,不同地下水位及不同土壤初始鹽分條件對凍融期內(nèi)土壤蒸發(fā)有顯著影響。高地下水位及高鹽分含量為土壤蒸發(fā)提供了便利。3)建立了凍融土壤水熱鹽運(yùn)移模型--CoupModel,并結(jié)合不確定性分析方法GLUE對凍融土壤水熱鹽運(yùn)移特性進(jìn)行了模擬分析,深入探討了模擬結(jié)果的不確定性。凍融土壤水熱運(yùn)移模擬存在較大不確定性,而提高試驗(yàn)觀測手段及完善模型結(jié)構(gòu)則是減小模擬結(jié)果不確定性的有效途徑�；谠囼�(yàn)結(jié)果對含鹽土壤凍結(jié)特性的認(rèn)識,考慮鹽分對土壤凍結(jié)特性的影響,對CoupModel中土壤凍結(jié)曲線模型進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的模型對土壤凍融過程模擬的可靠性明顯提高,模型在率定期及驗(yàn)證期對于凍融土壤水熱鹽運(yùn)移的模擬均表現(xiàn)出良好的效果。然而,由于凍融土壤中鹽分運(yùn)移的復(fù)雜性及模型對凍融土壤中鹽分運(yùn)移過程的簡化,模型在鹽分模擬時(shí)存在較大的不確定性。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S152.7

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張紅梅;;運(yùn)城盆地土壤中氟運(yùn)移規(guī)律動態(tài)試驗(yàn)研究[J];中國地質(zhì);2010年03期

2 宋迪;陳曉飛;張磊;劉暢;張鴻亮;胡宇祥;李彩霞;;凍融期可溶性植物養(yǎng)分的運(yùn)移規(guī)律研究[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2009年03期

3 孫志高;劉景雙;;三江平原典型濕地土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮垂直運(yùn)移規(guī)律[J];水土保持學(xué)報(bào);2007年06期

4 佘國英;徐冰;郭克貞;;污灌條件下農(nóng)田土壤中重金屬的運(yùn)移規(guī)律研究[J];內(nèi)蒙古水利;2006年02期

5 劉全婛;;土—水環(huán)境修復(fù)實(shí)驗(yàn)中Na~+、Cl~-離子運(yùn)移規(guī)律[J];甘肅科技;2010年19期

6 溫以華;不同質(zhì)地和容重對Cl~-在土壤中運(yùn)移規(guī)律的影響[J];水土保持研究;2002年01期

7 易軍;張晴雯;王明;張惠;王永生;楊正禮;;寧夏黃灌區(qū)灌淤土硝態(tài)氮運(yùn)移規(guī)律研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2011年10期

8 毛萌,任理;室內(nèi)滴灌施藥條件下阿特拉津在土壤中運(yùn)移規(guī)律的研究Ⅰ.物理模擬與參數(shù)確定[J];水利學(xué)報(bào);2005年05期

9 韓霽昌;解建倉;王濤;張宏凱;;蓄水條件下蓄水溝水體與相鄰?fù)寥赖柠}分運(yùn)移規(guī)律研究[J];水利學(xué)報(bào);2009年05期

10 王茜,田軍倉;土壤水-熱-鹽運(yùn)移規(guī)律的研究現(xiàn)狀[J];寧夏工程技術(shù);2005年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳輝;;三峽工程施工期漂污物運(yùn)移規(guī)律及其治理研究[A];“全國水土流失與江河泥沙災(zāi)害及其防治對策”學(xué)術(shù)研討會會議文摘[C];2003年

2 田利軍;呼更新;;忻州窯礦綜放工作面瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究[A];瓦斯地質(zhì)與瓦斯防治進(jìn)展[C];2007年

3 楊慧明;唐兵;文光才;;煤巷炮掘過程中圍巖應(yīng)力運(yùn)移規(guī)律研究[A];中國煤炭學(xué)會煤礦安全專業(yè)委員會2009年學(xué)術(shù)研討會交流論文（部分）[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 沈靜;煤礦井下多源一氧化碳運(yùn)移規(guī)律及積聚判別條件研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

2 吳謀松;凍融土壤水熱鹽運(yùn)移規(guī)律研究及數(shù)值模擬[D];武漢大學(xué);2016年

3 張紅梅;飽和-非飽和土中氟運(yùn)移規(guī)律動態(tài)實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王彪;基于Hydrus-1D的中寧平原包氣帶水分運(yùn)移規(guī)律研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

2 甯娜;層狀結(jié)構(gòu)包氣帶土中氟運(yùn)移規(guī)律試驗(yàn)研究[D];成都理工大學(xué);2015年

3 王凱;基于風(fēng)筒直徑及位置參數(shù)優(yōu)化的綜掘面粉塵運(yùn)移規(guī)律研究[D];太原理工大學(xué);2016年

4 胡魏魏;窄煤柱開米工作面米空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律及其防治技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2015年

5 李智;爆破掘進(jìn)空間內(nèi)粉塵非穩(wěn)態(tài)運(yùn)移規(guī)律與防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2014年

6 薛萬來;微潤灌溉條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究[D];中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2014年

7 趙啟峰;緩傾斜多煤層開采圍巖應(yīng)力場及巖層運(yùn)移規(guī)律研究[D];安徽理工大學(xué);2008年

8 康銀紅;黃土塬灌區(qū)包氣帶NO_3～--N運(yùn)移規(guī)律的試驗(yàn)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

9 胡愛軍;甲烷氣體在煤體中運(yùn)移的核磁共振實(shí)驗(yàn)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2007年

10 顧潤紅;綜放采空區(qū)3D空間非線性滲流及瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

，

本文編號：1303265