土壤水是連接地表水與地下水的重要樞紐,是水文循環(huán)必不可少的重要過程。非飽和水流運動方程（Richard方程）可以模擬地下水流的運動過程以及溶質(zhì)運移過程,其主要的水分運動參數(shù)包括非飽和滲透系數(shù)和非飽和土壤水分?jǐn)U散率。研究非飽和土壤水分?jǐn)U散率的測試方法,提高土壤水分?jǐn)U散率的測試精度,可以更為準(zhǔn)確的描述水分在土壤中的運動過程,對農(nóng)業(yè)灌溉、水利工程和涉及水分入滲等實際工程問題具有重要意義。本文首先分析水平土柱法和Hydrus-1D反分析法兩種方法在測試非飽和土壤水分?jǐn)U散率時的優(yōu)點和缺點。針對水平土柱法θ^t數(shù)據(jù)易受自由邊界影響,提出改進(jìn)的水平土柱法。對于上述測試方法需要假設(shè)邊界條件的局限性,在Hydrus-1D反分析法的基礎(chǔ)上,將測點間的土柱作為研究對象,以最上和最下測點作為研究對象的上、下邊界,提出實測數(shù)據(jù)作為邊界條件的數(shù)據(jù)反分析法。通過Hydrus-1D模擬一維水平土柱入滲試驗,以及設(shè)計室內(nèi)一維水平土柱入滲試驗,驗證方法的可行性。在此過程中,得到以下結(jié)論:（1）當(dāng)基本數(shù)據(jù)為θ^x數(shù)據(jù)時,采用水平土柱法確定土壤水分?jǐn)U散率的計算結(jié)果具有較高的精度;當(dāng)基本... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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技術(shù)路線圖

第二章測試土壤水分?jǐn)U散率的水平土柱法和Hydrus-1D反分析法的對比9水率的下限，接近初始含水率θi），由于當(dāng)θ=θi時，有dθ/dλ=0，對于接近初始含水率的θa，dθ/dλ趨近于0，取θ=θa時的dθ/dλ等于0，則有：a1dd2dD（2.20）將式（2.20）寫成差分形式，則有：111111218jjjjjjkkkkjjjjkD（2.21）式中，將含水率區(qū)間[θa,θ0]等分為J1分，θ1,θ2,θ3,…,θj,…,θJ（其中θ1=θa，θJ=θ0），λj=λ(θj)，Dj=D(θj)，j=2,3,…,J1。式（2.20）或式（2.21）給出了土壤水分?jǐn)U散率與含水率的關(guān)系式。圖2.1水平土柱法試驗裝置示意圖圖2.1為水平土柱法試驗裝置示意圖。當(dāng)通過試驗確定了某一時刻，含水率在土柱剖面上的分布（θ~x），或某一坐標(biāo)處，含水率隨時間的變化情況（θ~t）時，通過式（2.18）可以確定λ與含水率θ的關(guān)系，再采用式（2.21）即可計算出不同含水率θ對應(yīng)的土壤水分?jǐn)U散率D，這種確定土壤水?dāng)U散率的方法稱為水平土柱法。2.1.2方法分析采用Hydrus-1D軟件模擬水分在SandyLoam（SL）和Loam（LO）兩種水平土柱中的入滲過程。土柱的長度為0.5m，水力性質(zhì)采用常用的vanGenuchten模型（簡稱VG模型）進(jìn)行描述，兩種土柱的VG模型參數(shù)的取值如表2.1所示。根據(jù)兩種土樣擴(kuò)散系數(shù)的不同，設(shè)置四種土柱的計算時長分別為1.5d和5.0d，設(shè)置輸出的時間數(shù)量均為20個。以土柱左側(cè)為原點，以水平向右為正方向建立x坐標(biāo)，左邊界設(shè)置定含水率邊界（SL和LO土柱x=0m處的含水率恒定，分別為40.00vol%和42.00vol%），設(shè)置

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：2942128