不同土壤质地的滴灌点源入渗规律研究

以试验为基础,测定了重壤土、中壤土、砂壤土在不同滴头流量、不同灌水量下的点源入渗运动过程,研究滴灌点源入渗土壤水分分布与运移规律。研究表明点源湿润锋的水平、垂直距离与入渗时间之间符合良好的幂函数关系,湿润锋水平、垂直运移速率与入渗时间均满足良好的幂函数关系,土壤含水率与湿润锋水平、垂直运移距离之间具有良好的线性函数关系,该研究结果对滴灌系统的科学设计和合理运用起到指导作用。     

充分供水条件下多因子点源入渗模型研究

利用室内充分供水单点源入渗试验资料,分析了膜孔灌入渗特性及其影响因素,提出了包括土壤质地,膜孔面积和土壤初始含水量在内的充分供水单点源入渗模型,并提出了模型参数的确定方法。实例计算表明,该膜孔灌入渗模型能有效地体现充分供水点源入渗特性及其规律。     

温度对点源入渗影响的实验研究

模拟膜下滴灌技术，进行了不同温度下的点源入渗实验，分析温度对土壤湿润体形状，水平湿润半径，垂直湿润深度以及湿润体含水量的影响，结果表明，湿润体近似为半椭球体，随着入渗时间的延长，湿润体不断增大；温度越高，湿润半径和深度越大，而土体平均含水量越小。     

由膜孔畦灌水流推进及水深资料推求点源入渗参数

根据膜孔畦灌大田灌水试验实测资料,研究了膜上水流推进规律,并对膜孔入渗采用Ｋｏｓｔｉａｋｏｖ入渗模型,提出利用膜孔畦灌田面水流推进和观测断面水深资料推求充分供水条件下点源入渗参数的新方法。实例计算表明,该法简单易行,并可消除土壤空间变异性对入渗参数的影响。该研究成果为膜孔灌理论与技术研究奠定了基础。     

保水剂对砂壤土水分二维入渗的影响

为揭示保水剂用量对有覆砂与无覆砂条件下土壤水分二维入渗的影响和规律,以裸土试验组为对照,通过模拟单点源入渗试验,研究在覆砂与无覆砂条件下保水剂用量(0、0.1%、0.2%、0.5%)对土壤水分入渗过程的影响.结果表明:两种不同条件下的土壤水分入渗规律基本一致.在入渗初期,随着保水剂用量的增大,入渗速率越小,累积入渗量越大,湿润锋在水平与垂直方向上的推移以及湿润体横纵比的差异均不显著;入渗中期的入渗速率和累积入渗量规律与入渗初期一致,但湿润锋在水平方向上的推移增大,而垂直方向上的推移减小,湿润体的横纵比增大;入渗后期,入渗速率基本趋于稳定,累积入渗量继续增大.Kostiakov入渗模型可以反映保水剂对砂壤土水分二维入渗的规律性.     

土壤地下点源入渗的基本特性研究

基于大量的大田土壤点源入渗试验，提出了地下点源入渗系统的新理念——管道-土壤系统，分析了地下点源入渗中累积入渗量与入渗率随时间的变化过程及入渗界面问题，建立了地下点源土壤入渗模型，并利用数理统计理论证明了该模型的有效性。研究成果对研究土壤水分运动理论和指导农业地下灌溉实践都具有重要的意义。     

红壤区涌泉根灌双点源入渗水氮运移特性

通过大田试验,设5个肥液浓度,观测土壤累积入渗量、湿润锋运移、湿润体内土壤水分及铵态氮和硝态氮的运移特性.结果表明:肥液浓度分别为0、0.46、1.39、3.24和5.55 mmol·L-1时,湿润锋的交汇时间分别为201、198、187、179和171 min,交汇时间与肥液浓度呈指数函数关系;肥液浓度越大,累计入渗量和交汇面处湿润锋运移距离也越大,湿润锋运移距离与入渗历时呈对数函数关系;灌水结束时,肥液浓度越大,同一土层内土壤含水率、湿润体内铵态氮和硝态氮含量均越高,但分布存在差异;距灌水器5～15 cm处,土壤含水率急剧下降,距灌水器15～25 cm处,土壤含水率减小幅度较小;湿润体内铵态氮主要分布在土层深度0～60 cm内,距灌水器越近,铵态氮的含量越大,交汇作用对铵态氮分布影响就越小;湿润体内硝态氮的含量在土层深度为40～60 cm时最大,在水平方向,距灌水器5 cm处硝态氮的含量最大,15 cm处硝态氮的含量最小.     

不同入渗水头对土壤水平一维入渗的影响

通过对不同入渗水头下的土壤累积入渗量及湿润锋进行分析,得出了累积入渗量与不同入渗水头以及湿润锋与不同入渗水头之间的变化规律,即随着入渗水头的增加,其累积入渗量和湿润锋在整体上有增加的趋势,但其增加的趋势并非像恒定水头时的土壤累积入渗量那样呈乘幂分布,而是具有一定的阶梯性,呈阶梯形增加。同时对其变化机理进行了探讨,旨在对蓄水坑灌条件下的土壤水分运动及入渗规律的进一步研究提供合理的参考依据。     

重力式地下孔灌土壤水分运动规律试验研究

设计了一种重力式地下孔灌系统,具有集雨和灌溉双重功能.通过室内土箱试验,研究了不同压力水头、竖管孔径和埋深条件下土壤水分运动规律.结果表明:Philip入渗模型能够较好地描述重力式地下孔灌土壤入渗过程,决定系数大于0.99;累积入渗量随压力水头和竖管孔径的增大而增大,竖管埋深对其影响微弱;幂函数能够较好地描述湿润锋运移过程,湿润锋运移距离呈现出垂直向下大于水平方向、水平方向大于垂直向上的规律;三个方向上的湿润锋运移距离与压力水头和竖管孔径呈正相关,竖管埋深对其影响较小.重力式地下孔灌土壤入渗主要受压力水头、竖管孔径等因素的影响.     

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...     

基于渗流分析的湿陷性黄土地区城际轨道地基处理范围

通过一维渗流土柱试验和数值模拟分析,开展了压实黄土渗流特性及湿陷性黄土地区城际轨道地基处理范围研究。试验结果表明:压实系数对非饱和黄土的渗流影响显著。湿润峰随着时间的变化有两个阶段,快速入渗和缓慢入渗。对压实系数较大的黄土,当湿润峰推进到50 cm后,水分入渗速率进入缓慢阶段。当入渗边界水头较小时,不同的边界水头对压实的黄土渗流规律影响不大。综合分析试验结果及数值分析得到:城际轨道地基采用挤密桩处理时,外放尺寸可按规范取最小值2 m,不必按处理深度的一半取值。对于乙、丙类建筑物或非高等级的线性工程,在满足承载力要求下可采用减小地基处理深度、增大地基处理宽度的处理方式。研究成果可为优化深厚湿陷性黄土地区城际轨道工程地基处理范围提供参考。     

点源滴灌滴头流量设计模式的试验研究

以室内试验为基础，测定了重壤土、中壤土、砂壤土在不同滴头流量、不同灌水量下的点源人渗运动过程，通过对点源人渗特性的单因子分析表明，湿润锋水平、垂直扩散距离不仅与滴头流量、灌水量关系密切，与土壤特性(土壤容重、初始含水率)也存在良好的幂函数关系，得出了以土壤物理参数和湿润比及湿润深度为基础的点源滴灌滴头流量的设计模式。     

Surficial Stability Analysis of Unsaturated Loess Slopes Subjected to Rainfall Infiltration Effects

0IntroductionInstability of unsaturatedsoil slopes subjectedtorainfall in-filtrationis commonin manycountries.Intheloess area ofChina,these failures are particularly serious due tothe specialstructure of loess.These surficial failures are characterized byrelatively shallowfailure surfaces and the surfaces are usuallyparallel to the slope surface.Generally,raininduces a rise ofthe groundwater table and anincrease in pore water pressurethat resultsinslopefailure.However,as the groundwater ta-bl…     

西北地区黄土作为垃圾填埋场中间覆盖层的试验

垃圾填埋场中间覆盖层在垃圾分区或分层堆填作业过程中用于临时封闭垃圾堆体、控制降雨入渗并减少蚊蝇滋生和臭气等. 常用的高密度聚乙烯(high density polyethylene, HDPE)膜作为中间覆盖层, 存在易被垃圾刺穿导致坡面雨水大量入渗和造价较高等问题. 我国西北地区气候干旱且黄土分布广泛, 这些黄土是当地制作垃圾填埋场中间覆盖层非常便利的材料. 对黄土中间覆盖层的夯实施工、防渗性能和历经干湿循环作用后开裂导致其渗透系数增大、防渗性能劣化进行了试验研究. 结果表明: 黄土的饱和渗透系数随干密度增大而增大, 当干密度达到1.60 g/cm³时其渗透系数为10⁻⁷~10⁻⁶ cm/s, 防渗性能较好; 现场双套环原位实验测得黄土饱和渗透系数为8.37×10⁻⁸ cm/s, 较室内试验大1 倍左右; 黄土层历经自然干湿循环作用后易开裂, 有裂缝条件下其饱和入渗系数为1.18×10⁻⁶ cm/s, 比无裂缝条件下的 增大了14 倍左右. 在增设15 cm 厚的保护植被土层后, 黄土的开裂情况得到明显抑制.