果树蓄水袋灌溉田间节水试验初步分析

介绍了果树蓄水袋灌溉的技术原理和灌溉方法，对果树蓄水袋灌溉与常规沟灌的灌溉用水量、土壤水分、土壤湿度等田间试验观测进行了分析，试验表明，果树蓄水袋灌溉灌水后土壤湿度适宜，用水经济，节水率60％以上；果树蓄水袋灌溉系统田间供水畅通，无深层渗漏，减少水量损失，田间水利用效率和灌水质量提高，灌水时间和轮灌周期缩短，操作简单，降低劳动强度。     

土壤水分入渗年变化特性的试验研究

以大田玉米地的土壤水分入渗跟踪试验为依据，分析讨论了土壤水分入渗的年变化特性，结果表明，给定土壤质地，土壤结构由疏松变密实，土壤水分入渗能力逐渐减小，土壤含水率的变化引起土壤水分入渗能力上下变幅。研究结论对于节水灌溉的灌水技术参数的确定和灌水效果的研究具有理论意义，对灌溉的用水管理具有实际意义。     

吸灌条件下土壤水分运动数值模拟

通过对节水灌溉新技术——吸灌技术机理的研究，建立了吸灌条件下的土层土壤水分运动数学模型，通过对蒸发作用下土壤含水量变化的数值分析，和对裸露地面与有植物生长两种情况的数值模拟验证，表明数值分析结果与实测值有较好的一致性。     

膜孔灌自由入渗土壤水分运动数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立膜孔灌自由入渗土壤水分运动的数学模型,利用室内试验对模拟结果进行分析验证,模拟值与实测值基本吻合,所建模型合理.用所建模型对不同因素组合下膜孔灌自由入渗土壤湿润体水分分布和入渗特性进行模拟分析,结果表明:土壤质地、容量、膜孔直径、初始含水率和灌溉水深对土壤水分分布模式影响很小.土壤质...     

水分胁迫条件下春玉米根系吸水模型参数的推求

为了探究作物根系吸水与根区土壤水分运动的关系,在甘肃省石羊河流域开展春玉米田间试验,引入Feddes提出的根系吸水模型,在春玉米生育期内选择7个时间段作为研究春玉米根系吸水时间段,设置充分灌溉与非充分灌溉处理,利用水量平衡方程分别计算2个处理在各个时段的根系吸水量。在此基础上,利用最小二乘法优化得到水分胁迫系数的参数p1为1.384,并且对非充分灌溉处理的根系吸水量模拟值和实测值进行了比较,相关系数为0.981,模拟值和实测值的误差在允许的误差20%范围之内。建立了水分胁迫条件下春玉米的根系吸水模型,为该地区研究春玉米种植条件下土壤水分运动规律奠定基础。     

黄淮海平原土壤水分模拟与灌溉优化分析—以安阳地区为例

水资源紧缺是我国黄淮海农业发展的主要限制因素。在有限水资源条件下,如何合理灌溉,发挥最佳效益是亟待解决的问题。作者首次运用桑斯威特的气候学水分收支平衡理论,进行土壤水分平衡模拟。在此基础上定量计算农田水分盈亏状况,根据水分对作物产量的影响,提出水资源有限情况下的最优化灌溉方案。     

垂直一维入渗土壤水分分布与入渗特性数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立垂直一维入渗土壤水分运动的数学模型,并用SWMS-2D软件进行求解,利用室内试验对模拟结果进行分析验证,模拟值与实测值基本吻合,所建模型合理.用所建模型和方法对一定灌水技术要素组合下土壤水分分布和入渗特性进行数值模拟,结果表明:土壤质地、容重、初始含水率和灌溉水深对土壤水分分布模式影响微弱.土壤质地和容重对土壤含水率变化和累积入渗量影响较大,入渗水头和土壤初始含水率对土壤含水率变化和累积入渗量影响较小.     

波涌灌溉条件下非饱和土壤水分运动的数值模拟

应用Galerkin特征有限元法,建立了波涌灌溉条件下的一维非饱和土壤水分运动的特征有限元数值模型,并利用实验数据进行了数值模拟.模拟结果表明,此模型计算精度高,用时少,符合实际工作要求.     

分蘖期水分调控对覆膜旱作水稻茎蘖动态影响分析

通过分蘖期不同水分调控试验,研究了分蘖期土壤水分调控对覆膜旱作水稻茎蘖动态变化规律的影响,采用套接的Logistic曲线建立了不同水分调控条件下水稻茎蘖动态模拟模型.在此基础上,分析了水稻茎蘖动态模拟模型参数的变化以及覆膜旱作水稻茎蘖的动态特性.结果表明:覆膜旱作节水灌溉水稻的茎蘖动态发生新的变化,分蘖前期茎蘖增长缓于浅湿灌溉处理,达到分蘖高峰期时间推迟,时间滞后10~20 d.土壤水分控制越低,最高茎蘖量越低,但水分最低(处理3)条件下,由于补偿效应的存在,取得了较高的茎蘖量,茎蘖高峰出现时间延迟较多.采用套接的Logistic曲线能够很好地模拟不同水分调控条件下的水稻茎蘖动态变化规律,模拟结果显示,土壤水分控制条件下水稻茎蘖动态具有增长受限、增长过程提前、茎蘖消亡减小、消亡高峰延迟的特点.     

非充分灌溉稻田墒情预报的人工神经网络模型

通过对人工神经网络理论的分析,建立了一个描述非充分灌溉稻田土壤水分变化的BP模型,并对同一小区2002年水稻生长期土壤水分的动态变化进行了模拟预测,同时用实测资料进行对照.研究结果具有良好的一致性,质量含水量绝对误差值最大为1.8%,最小为0.1%,平均为0.7%;相对误差值最大为8.42%,最小为0.55%,平均为3.02%.BP网络可以用于区域土壤水分动态预测,方法简便可行,有较高的精度.     

季节性冻土表层水分与偏振反射的关系

季节性冻土是存在于寒温带气候条件下的典型土壤形态。在季节性冻土中,水是以冰晶的形式存在的。一定含水量的季节性冻土表现为非朗伯特性,这就会导致季节性冻土表面的反射光中包含偏振信息。以黑土为例,通过对季节性冻土的线偏振度的测量,建立其含水量与偏振度之间的函数关系,并确定季节性冻土表现为非朗伯体含水量临界值。该临界值的确定对季节性冻土圈含水量的预测以及季节性冻土融化过程产生的水量计算提供了可靠的研究方法。     

蒸发条件下非饱和土水分迁移的数值模拟

大气的蒸发效应引起土体内部含水量及温度的重新分布,本文旨在研究蒸发条件下非饱和土中水分及热量的迁移规律.对于土体在蒸发条件下总吸力和温度的变化特征,采用非饱和土水-热迁移模型加以描述,该模型中液态水和气态水的迁移分别是基于Darcy定律和Fick定律而建立的.探究了利用土体基本物性指标和气象因素预测模型计算中相关参数及边界条件的方法,利用上述模型及预测方法只需获取土体基本物理性质便可获取任意时刻非饱和土中含水量及温度的分布情况.该理论被用来模拟Wilson土柱蒸发试验实测结果,其理论结果和试验实测结果是较一致的.     

变参数土层中单桩水平动力阻抗的简化计算

给出一个求解变参数土层中单桩水平动力阻抗的简化计算方法 ,即把变参数土层等效为均匀土层 ,把变参数土层中单桩水平动力阻抗的计算转化为均匀土层中单桩水平动力阻抗的计算 .算例表明 ,选取合适的等效权函数 ,可以得到较为满意的结果     

覆盖雪层土壤面的电磁波透射特征

 采用指数型粗糙面模拟实际的粗糙雪层和土壤表面,运用矩量法(MOM)结合基尔霍夫近似(KA)的混合算法研究了雪层覆盖土壤面的电磁波透射特征.混合算法将雪层表面划分在MoM区,土壤面划分在KA区,数值计算得到了透射系数的角分布曲线,分析了雪层和土壤表面的高度起伏均方根、雪层类型、土壤湿度、雪层厚度对透射系数的影响.结果表明,雪层表面高度起伏均方根、雪层类型、土壤湿度对透射系数有显著影响,而土壤表面高度起伏均方根和雪层厚度对透射系数影响较小.     

免耕探墒对土壤环境因素和旱地玉米产量的影响

对不同耕作方式下旱地玉米种植的试验结果显示,免耕探墒播种条件下2cm～7cm深处土壤容重较旋耕增加了4．31％,没有达到显著水平;免耕探墒播种降低了地温,提高了0era-20cm深处土壤的水分含量;免耕探墒播种产量为6591．82kg／hm2,较旋耕降低553．36kg／hm2,减产效果没有达到显著水平。由此说明,免耕探墒播种是旱地农业生产中有效的抗旱播种方法。     

基于无人机多光谱数据的农田土壤水分遥感监测

为了提高农田精准管理效率,基于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)实时获取和传输的遥感数据设计了一种快速监测农田土壤水分的方法:首先,利用UAV飞行采集农田的多光谱数据,在农田选取一个代表性的重点观测区域进行随机样点土壤水分探测;然后,利用垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index, PDI),结合样点土壤水分数据快速构建农田土壤水分反演模型,进而获得大范围的农田土壤水分监测结果.并通过6个时相获取的UAV数据和样点土壤水分数据,进行方法实验和模型精度分析,结果表明利用该方法进行农田土壤水分监测的精度较高:6个时相土壤水分反演结果的决定系数R2均在0.8以上,其中5个时相的均方根误差RMSE和系统误差SE值均小于0.1.这证明了基于UAV数据设计的农田土壤水分监测方法的有效性和可行性,可以为大范围农田土壤水分的快速监测提供方法参考.     

土壤失水干燥的动力学实验研究

对不同质地的土壤失水干燥的动力学过程进行了试验研究．结果表明，不同质地土壤失水干燥过程存在3个阶段：稳定失水阶段、快速失水阶段和土壤干燥阶段；设定干燥温度和土壤的初始含水率对失水干燥速率有较大的影响，设定温度越高，失水速率越大，土壤由湿变干越快，初始含水量越大，土壤由湿变干的时间越长；在同一的温度和初始含水量条件下，失水干燥速率与土壤质地无关；土壤失水干燥的动力学曲线可用二次多项式进行描述．     

基坑变形数值分析中土体力学参数的确定方法

依托上海地区地铁车站基坑,提出了结合有限元的多目标反分析参数确定理论与算法,以不同开挖工况中的围护墙体水平位移和临近地表沉降作为目标,分析确定典型软土层的修正剑桥模型参数.对基坑开挖施工过程用ABAQUS进行有限元模拟,同时选取AMALGAM算法,利用Matlab对基坑工程中的土体参数进行反分析.结果发现,根据基坑开挖前一步实测变形确定的计算参数能够有效预测下一步开挖变形,开挖到一定深度时所确定的土体参数能够准确地预测后续步开挖的影响.证实了多目标反分析对后续施工步预测的精确度,并且得到了长寿路车站基坑第2~6步的9个土体参数反分析结果,可作为基坑工程的借鉴.     

考虑二维降雨入渗的非饱和土边坡稳定性分析

以非饱和土边坡体积含水率为控制变量,基于非饱和土水分运移基本方程建立了二维降雨入渗计算模型,并编制了计算程序.充分考虑降雨中的水平和垂直入渗及降雨过程中土体入渗能力的变化,建立了可考虑体积含水率变化的非饱和土边坡稳定性分析模型,实现了边坡稳定性的实时分析,并可搜索最危险滑裂面.通过具体工程案例的分析可知,边坡中的体积含水率与边坡的稳定性有密切的关系,其中边坡初始含水率影响最大,而降雨强度则较小.降雨对浅层边坡稳定性影响较大,随着降雨时间的增加,含水率由浅到深逐渐减小,而最危险滑裂面则逐渐向浅层移动.     

土壤热湿迁移实验与数值模拟的研究

对蒸发状况下土壤中的热湿迁移进行了实验研究,同时也对相应条件作了数值模拟,所得结果能够相互验证．在此基础上阐述了土壤中热湿迁移的一般规律．