莫高窟壁画酥碱病害产生机理

通过对莫高窟壁画地仗层和洞窟围岩中盐分的分析对比，揭示了壁画酥碱病害的成因及形成要理，研究认为，在水分运移的同时，围岩及地仗层中的易溶盐发生水分、离子交换和重结晶作用，引起盐分向地仗层迁多和积累，盐分的积累导致地仗土颗粒间距增大，粒间连结力降低，从而使壁画发生粉化，掉块和散休。     

遗址土壤中盐分分布规律探索

针对陕西师范大学长安校区新开挖土遗址模拟坑出现的析白物病害,使用常规的定性与定量分析方法,测定了距遗址墙壁不同深度和距遗址上表面不同高度可溶盐的成分及其含量;应用XRD和SEM分析了矿物及盐分对遗址土壤结构的破坏作用.结果表明,遗址表面易溶性盐主要成分为氯化钠和盐胀系数较大的硫酸钠,微溶盐为硫酸钙.随着距离遗址表面深度的增加,可溶盐以氯化钠、氯化钾为主,微溶盐硫酸钙的含量很少,且盐分分布与水分运移有很大关系.     

不同压砂厚度和粒径对土壤水盐运移的影响

为研究砂石厚度和粒径对土壤水盐运移规律的影响,用土柱模拟试验,裸土为参照组(CK),以砂石厚度(5、10、15cm)和粒径(粗砂、中砂、细砂)为影响因子,研究了不同压砂厚度和粒径对土壤水分蒸发和盐分迁移的规律.结果表明:土壤表层压砂可以抑制水分蒸发,抑制蒸发效果与压砂厚度和细砂的质量分数皆呈正相关关系.压砂可有效地抑制土壤盐分表聚,CK盐分上升发生在0~35cm土层,压砂土壤盐分上升主要发生在0~20cm土层,压砂可缩短盐分在土壤中的迁移深度.随着土层深度的增加,压砂对盐分的抑制作用减弱,抑制盐分表聚作用与压砂厚度和细砂的质量分数皆呈正相关关系,当压砂厚度超过10cm后,厚度的增加对抑制盐分表聚作用提高不明显.综合考虑压砂厚度和粒径对抑制水分蒸发和盐分表聚的作用及经济性,率定出10cm厚的细砂粒径级配对黄黏土保水抑盐效果最优.     

冻融条件下土壤中水分和盐分运移研究

通过对冻害实践治理和研究,人们发现冻融条件下,土壤中水分的运移和由水分运移所引起的盐分运移是导致这些现象发生的根本原因。     

青海湖湖滨土壤地表盐分总量及主要河流盐分含量的研究

通过对湖区主要河流和地表盐分总量的研究表明：湖区盐分积聚主要受到干燥气候、太阳辐射而导致的水分的大量蒸发的影响。在强烈的水分蒸发作用下，水体表面盐分有所增高，且灌溉不当同样能引起土壤表层盐分的积聚，而发生次生盐溃化现象。可见对于湖区的农牧业生产来说，加强农田的科学管理、努力减少水分的蒸发，保护地表植被、选择先例的地表覆盖物、推广节水灌溉、废除漫灌、确立规范的农田管理措施是防止湖区土壤次生盐渍化的关键。     

干旱地区砖构建筑遗产墙体水分含量变化研究——以嘉峪关关城东闸门为例

嘉峪关关城东闸门城台外部墙面主要由青砖砌筑，内部由黄土夯筑，由于嘉峪关自然气候和关城建筑布局，使得东闸门城台墙体出现墙面返潮泛碱、砖体酥碱碎裂脱落等病害，严重影响了关城的结构稳定性和观赏性.通过监测东闸门城台东南面墙体水分含量，分析墙体水分含量变化规律，进一步了解墙体内水分运移情况；同时结合定点拍摄监测方法，研判病害发育情况，评估墙体酥碱程度，实现了定量和定性的病害监测，也为下一步监测工作提供指导.     

内蒙古义长灌域土壤盐分变化特征分析

土壤盐渍化是影响作物产量与制约农业发展的重要因素.本文根据义长灌域2012年5-12月份的野外实测资料,分析了试验区土壤含盐量在垂向剖面上的分布特征和变化规律;研究了地下水埋深和矿化度季节性变化规律及其对土壤盐分运移的影响.研究结果表明:强烈的蒸发促进盐分向土表运移,随土层深度的增加,土壤含盐量呈降低趋势;土壤积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期相对应;地下水埋深受灌排系统影响较大,作物生育期内地下水矿化度无较大波动;由于土壤盐分运移受多种因素影响,在野外试验条件下,单一因素如地下水埋深或地下水矿化度与土壤盐分运移的关系不显著.研究结果可为义长灌域土壤盐渍化防治与水土利用提供理论依据.     

直流电场抑制潮湿土遗址毛细水上升试验研究

利用直流电场驱动水分自上而下的移动,与毛细水的上升过程抗衡,抑制毛细水持续上升,探索潮湿环境土遗址的加同保护.结果表明:在加下行电场时含水率变化量随高度增加而线性递减;在加上行电场时含水率变化量随高度增加而线性递增.蒸馏水补给时,加下行电场的天然土样含水率最多可降低5.38%,含盐土样含水率最多可降低6.30%;加上行电场的天然土样含水率最多可升高3.39%,含盐土样含水率最多可升高8.81%.电场作用下,盐分的掺人加强了试样中水分运移量.直流电场抑制潮湿土遗址毛细水上升效果显著,有望成为一种适合于潮湿环境土遗址保护的新方法.     

鄂尔多斯盆地降雨入渗与潜水蒸发强度研究

以鄂尔多斯沙漠高原区包气带水为主要研究对象,通过在研究区进行野外包气带岩性结构调查,选择典型地段建立原位试验场;试验中选择研究区最具代表性的包气带岩性结构进行包气带水分运移原位试验,进行包气带水分运移机理研究,分析影响降雨入渗与潜水蒸发强度的主要因素;采用数值模拟的手段建立研究区包气带水分运移数值模拟模型,定量计算研究区降雨入渗及潜水蒸发强度,模拟不同条件下的包气带水分运移规律.结果表明,研究区降雨入渗及潜水蒸发强度明显受到当地气象条件、潜水埋深及包气带岩性结构的影响.文中计算得出的不同埋深不同岩性的降雨入渗及潜水蒸发强度可为研究区地下水资源评价提供参考依据.     

花岗岩残积土双孔结构的蒸发脱湿机理

为研究花岗岩残积土蒸发脱湿过程中的水分运移规律,对深圳花岗岩残积土进行了一系列核磁共振测试和微观试验,分析了花岗岩残积土双孔结构的成因,对比了不同饱和度下残积土的水分分布规律,提出了残积土双孔结构的水分运移机理. 结果表明：氧化铁等胶结物与高岭土片层形成了花岗岩残积土的微孔结构;微孔结构与不易受扰动的大孔结构组成残积土的双孔结构;微孔结构和大孔结构在高饱和度下相互连通,在低饱和度下水力连接中断;双孔结构间水分同步蒸发,大孔结构向微孔结构的补给随着蒸发进行而减少. 本研究可为研究复杂土体结构水分蒸发过程提供一定的理论基础.     

盐分质量分数、含盐类别对山丹遗址土弹性波声速影响的实验

在室内实验条件下,向遗址土中掺加不同质量分数、不同类别的盐分,通过声波检测仪测定各试块的纵波波速,同时根据弹性力学理论计算出动弹性力学参数,分析了盐分质量分数和含盐类别影响遗址土纵波波速特性机理.研究表明:在外界恒定温度、恒定相对湿度以及含水率一定的条件下,掺入盐分为硫酸钠和硫酸钙试块的纵向波速与盐分质量分数呈正线性相关关系;而掺入氯化钠盐试块的纵向波速与盐分质量分数呈负线性相关关系.研究结果可为西北干旱地区的土遗址病害及对其加固修复提供动力学依据,也可为盐渍土中的声波探测技术提供参考.     

吉林西部典型灌区冻融期水田水盐运移特征研究

冻融作用是东北干旱、寒冷地区土壤盐碱化独特的形成机制,温度的改变是导致冻融过程中土壤中水盐运移的驱动力。本文以吉林西部典型灌区大安市水田土壤为例,以冻12h融12h为一个循环进行室内冻融循环模拟试验,模拟初冬和初春昼融夜冻条件下的水盐运移状况,分别用质量法、电导法测定各层含水率、含盐量,研究了不同冻融条件下土壤水、盐含量的变化规律,分析了水、盐含量的相关性。研究得出：在冻融循环作用下,20-50cm土层的水分和盐分向上层迁移,使0-20cm土层含水率和含盐量增加,其中0-10cm土层增加最多;0-10cm、10-20cm、40-50cm土层水、盐之间具有显著的相关性,受水势梯度、冻结带、土壤结构、溶解度等因素影响,20-30cm、30-40cm土层水、盐之间相关性不显著;冻融过程中水分运移在一定程度上决定了盐分的运移。模拟实验结果揭示了碱盐土区冻融作用下水田土壤盐碱化的发生过程,为有效防治水田土壤盐碱化提供了基础理论依据。     

不同灌溉方式对土壤盐分、氮素分布和棉花生长的影响

通过盆栽试验研究2种灌溉方式下土壤水分、盐分、氮素分布特征及对棉花生长的影响进行了研究。对土壤水盐的监控结果表明：土壤水分、盐分分布受灌溉方式影响显著,滴灌处理水分下渗较深,使盐分主要分布在30cm以下土壤,同时由于覆膜减少蒸发,有效的抑制了土壤返盐,在距滴头纵向30cm、水平15cm范围内根区形成脱盐区,棉花根系更容易获得生长所需水分、养分,因此棉花比浇灌处理生长旺盛。     

水分及非保守性污染物在土壤中运移数值模拟

运用数值计算模型模拟计算水分及非保守性污染物在各种饱和度条件下的土壤中运移规律．采用有限差分离散水分方程和浓度方程，得到了适合于非保守性污染物运移的数值模型．利用试验资料验证了数值计算成果．验证结果表明，两者吻合良好，为研究和数值预报非保守性污染物运移问题提供了有效的手段．     

水分及非保守性污染物在土壤中运移数据模拟

运用数值计算模型模拟计算水分及非保守性污染物在各种饱和度条件下的土壤中运移规律，采用有限差分离散水分方程和浓度方程，得到了适合于非保守性污染物运移的数值模拟，利用试验资料验证了数值计算成果，验证结果表明，两者吻合良好，为研究和数值预报非保守性污染运移问题提供了有效的手段。     

松嫩平原盐碱化草地消融期土壤水盐运移特征

研究了松嫩盐碱化草地消融期盐碱裸地和羊草草地土壤剖面水盐变化.结果表明,土壤消融过程中,冻结层双向融化,上层消融速度快于下层,盐碱裸地消融速度快于羊草草地;强烈的水分蒸发引起表层土壤(0~20 cm)水分损失严重,引发深层盐分向上迁移,在冻结期潜在积盐的基础上,形成春季表层土壤的“爆发式”积盐.与羊草草地相比,盐碱裸地表层积盐更为强烈,盐分来源于较深的土壤剖面.     

陕西省农田蒸发力

一、计算农田蒸发力的目的和意义农田蒸发力是为农、林、牧业生产及其它有关的科学研究最基本的数据.在降水小于蒸发的地区或季节,正常生长的农作物常因干旱威胁而出现不同程度的减产,而要弥补干旱对作物的影响,必须解决旱期水分的亏缺,补充多少又决定于降水与蒸发力之间的差     

干旱区夯土遗址干湿盐渍耦合劣化微观结构分析

通过对分别掺入不同含量Na2SO4和NaCl并经历干湿循环的遗址土重塑样的基本水理、力学指标测试以及风洞试验,揭示试样在耦合作用下崩解速度、抗压强度、风蚀速率与盐分的关系;并通过微结构分析实验研究试样微结构特征参数与盐分之间的关系.进而通过统计学分析方法证实试样的宏观性质指标与各微结构特征参数间的相关关系并建立回归方程.研究结果表明:耦合作用通过改变微观结构而对遗址劣化进程产生影响,从而为遗址劣化程度的评价提供了微观依据.     

土壤中水、热、盐耦合运移的数值模拟

分析了盐分在土壤中的动态迁移特征及其影响因素,综合运用多孔介质热、质传递理论,考虑温度效应对土壤湿分迁移的影响以及不动水体与盐分吸附或解吸作用,建立了全面描述土壤中水、热、盐耦合运移的数学模型并进行相应的数值研究,获得土壤中水、热、盐的动态迁移特性,探讨了土壤质地对盐分运移的影响,以期为土壤次生盐渍的防治提供有效的理论指导.模拟结果表明:盐分运移受土壤质地与结构的影响较大,并与土壤水分运移密切相关.     

保水剂种类及含量对土壤水分蒸发的影响

通过室内模拟试验,研究了保水剂种类及施用浓度对土壤水分蒸发量的影响.结果表明,经过不同类型保水剂处理后,各处理土壤的水分蒸发量均随干旱胁迫时间的延长呈先上升后下降的变化趋势,且经过保水剂处理的土壤的水分蒸发量始终低于对照;各保水剂处理中,kh型保水剂处理后土壤的水分蒸发量始终比其他几种保水剂处理的低.在施用浓度上.保水剂质量分数为0.5%和0.3%两处理对土壤保持水分起较好效果,高浓度的保水剂反而不利于土壤水分的保持.说明施用保水剂能够有效地抑制土壤水分蒸发,且只有在生产中施用合适含量的保水剂才能充分发挥其保水效果.