确定固结系数的新三点计算法

针对目前常规方法求解固结系数所存在的计算繁复,获解精度不高等问题,提出了一种新的解析计算法,该方法简捷方便,便于计算器计算;具有较好的实用性及可靠性.     

土壤湿度与气候变化关系的研究进展与展望

总结和分析了土壤湿度与气候变化关系研究的现状和存在问题。首先,详尽的描述了土壤与气候变化关系的数值模拟研究,在总结和评述土壤湿度对气候变化作用的同时,对与土壤湿度变化有关的陆面模式的类型和三种蒸发的计算公式进行了详细的讨论。     

湖南省水文数据库存贮模式设计

简要论述关系数据库系统ＯＲＡＣＩＥ的表、索引等数据库对象数据片的存贮分配机制;介绍了数据库对象空间需求的两种计算方法：直接计算法和模拟计算法;结合湖南省水文数据库存贮模式的设计实例,说明存贮模式设计的可行性和必要性。     

察尔汗盐湖别勒滩首采区钻井采卤试验水文地质参数计算

利用察尔汗盐湖别勒滩首采我钻井采卤多孔单井抽卤试验、多孔两并干扰抽卤试验以及多孔三井干扰抽卤试采试验的两成上试验数据,选用稳定流计算法、井稳定流计算法、图解法以及降落漏斗剖面图实际度量等计算方法,系统地计算了试验区段的渗透系数、给水度、影响半径、导压系数、导水系数等水文地质参数。计算和工作成果可供其他盐湖矿产开发区参考。     

路堑边坡传递系数法与改进

传统的边坡稳定性系数计算方法假定滑坡块条间相互作用力方向与上一块条底滑面的方向相同,但当滑面较陡与较缓或有地下水作用时,条间力方向不能保证一直与底移滑面方向相同,从而使计算有所偏差.为此提出了改进的传递系数法,推导出静水和动水作用情况下传递系数法的计算公式.最后通过新传递系数法对假定边坡稳定性系数进行计算,并与其他稳定性系数计算法计算出的系数进行对比,结果显示改进的传递系数法具有一定的精度及可靠性.     

平邑县山丘区果树微灌模式初探

针对平邑县山丘区果园干旱缺水的状况，因地制宜建设不同模式的微灌工程。阐述了各类微灌模式的适用条件，对微灌工程的效益进行了初步分析。     

考虑地基土自重影响的地基承载力系数

由于地基材料的非线性,采用传统的叠加法计算地基承载力会带来误差。基于无重土地基破坏模式的承载力系数不适用于考虑地基土重的情况,这是采用叠加法计算地基承载力会产生误差的主要原因。基于滑移线法,分析了由叠加法所带来误差的变化规律,并计算了能有效减小或完全消除该误差的承载力系数。研究表明：采用传统的叠加法计算得出的地基承载力是偏低的,且误差随地基土内摩擦角的增加而增加,随黏聚力的增加而减小。采用考虑土重影响的承载力系数计算地基承载力,能有效减小或完全消除叠加法所带来的误差。     

考虑位移效应的土压力计算理论

基于朗肯土压力理论,假定填土的内摩擦角与该点土体位移呈非线性关系,进而提出挡土墙的主动和被动土压力的计算模式。该模式随位移变化是连续的,且能考虑墙土间的摩擦的影响。又将其与砂土模型试验结果进行了对比分析,吻合较好,从而证明用该计算模式计算其主动或被动土压力是合理的。此外,根据该计算模式,导出了一种有效估算其静止土压力系数的计算方法。     

跨孔电磁波层析处理中阻尼系数的确定与应用

代数重建技术ART(Algebra Reconstruction Technology)是一种层析处理数学方法,具有计算速度快、图形简洁直观等优点,被应用于电磁波CT方法的数据处理中。但该处理方法易发散,结果难以控制,因此它的敛散性成为提高其应用的主要问题。这里通过在ART算法中加入阻尼系数的做法保证了迭代的收敛,并对阻尼系数的取值范围进行了探讨,成功地用于电磁波数据处理中。     

接触单元对边坡稳定分析影响的仿真研究

在边坡稳定问题的研究中引入了接触单元的概念,基于局部破坏理论,提出了一种新的边坡稳定系数的计算方法。同时与传统方法进行了对比分析,实例计算结果比较准确,结果表明该计算方法是可行的和准确的。从而进一步证明了局部破坏理论的正确性和边坡软弱结构面是控制边坡稳定的关键因素。     

概念性土壤墒情模型在霍泉灌区的应用研究

由概念性水文模型出发,并经改造得到了本文的概念性土壤墒情模型。该模型在山西省洪洞县泉灌区动态配水系统中做了初步应用,发现由该模型计算所得的土壤含水量和实测值比较符合,且在应用时具有所需信息量少,实用性强和操作方便等特点。     

精量灌溉决策定量指标研究现状与进展

按照土壤 植物 大气连续体(SPAC)理论,灌溉决策的指标可分为三类:土壤水分、作物水分生理状况和气象因素。对这三方面的研究现状与进展作了详细的阐述。在土壤水分监测技术方面,时域反射仪(TDR)技术、微波技术、近红外辐射等的应用,使监测更加准确和便利;用于灌溉决策的作物水分生理信息监测包括:细胞液浓度、叶/水势、茎果微变化、生理电阻电容、声发射等,从目前国际上研究情况来看,叶冠层温度和茎流变化是指示作物水分状况较好的指标;在估算大气蒸发力方面,以参考作物蒸散量为指标,估计作物参考蒸散量的方法以联合国粮农组织(FAO)最新推荐的Penman-Monteith方法较为精细。并对目前灌溉决策指标的综合运用情况进行了总结。讨论了作为精准农业重要组成部分的"精量控制灌溉"今后的发展方向,建议以通过对作物、土壤、气象复合系统的分析和判断,指导灌溉的适时和适量。     

河套灌区井渠联合运用优化灌溉模型

针对河套灌区的地面水与地下水联合运用问题,提出了井渠结合优化灌溉模型,以最佳种植模式和最优工程运行策略,达到控制地下水位、防治土壤盐碱化、获得农作物稳产高产的目的.模型有调蓄地面水源、土壤贮水层、地下含水层的能力.优化计算成果与266.7hm2试验示范区的实际运行结果相吻合,节水、节能、增产及控制地下水位、改良盐碱地等效果十分显著,这对发展节水型灌溉农业具有重要的现实意义.     

水势理论在四水转化研究中应用时代特征与趋势:纪念ZFP方法引进我国30周年

20世纪80年代零通量面方法在我国应用中解决了"四水"转化研究中参数不确定性带来的问题,发现在降水入渗补给地下水过程中土壤总水势梯度大于1.0cm H2O/cm,且逐渐降低,流入、流出被监测土层的水量相等时土壤总水势梯度趋近于1.0cm H2O/cm。20世纪90年代,利用土壤水势与含水量之间量化关系,指导了农业节水灌溉,提出在灌溉过程中土壤水势梯度等于1.0cm H2O/cm的时间持续愈长,表明过剩灌溉而浪费的水量愈多的认识。进入21世纪以来,水势理论较广泛地用来解决土壤水盐分运移数值模拟与入渗模型中水文地质参数问题和降水入渗土壤水势运移微观机理研究,并发现表聚型、中聚型和底聚型土壤盐分剖面的水动力学特征。通过土壤水动力场调控改变土壤水盐(养分或污染物)运移是未来重要研究方向。     

基于土壤水势变化的灌溉节水机理与调控阈值

大量试验结果表明,在农田灌溉过程中,土壤含水率及水势变化具有入渗排气、渗吸增能、吸脱水减能和缓慢脱水减能的阶段性特征。当土壤处于水分亏缺状态急需补充水分(土壤吸水)时,土壤水势梯度大于1.0 cmH2O/cm;当土壤水分得到充分补给达到过水(土壤含水率不变,且水通量不为零)状态时,土壤水势梯度等于1.0 cmH2O/cm;当土壤中水分过剩而处于脱水(流出大于流入水量)状态时,土壤水势梯度小于1 cmH2O/cm。由此,根据上述特征指导农田灌溉调控节水,其中土壤层下部(深度15~60 cm)的水势梯度等于或小于1.0 cmH2O/cm可作为监测及预警节水灌溉的阈值。     

Three-dimensional heat,moisture and air transfer in unsaturated soils

A new three-dimensional numerical model of coupled heat, moisture and air transfer in unsaturated soil is presented. In particular, the model accommodates moisture transfer in the form of liquid and vapour flow and heat transfer arising from conduction, convection and latent heat of vaporization. The bulk flow of dry air and the movement of air in a dissolved state are also included. The theoretical basis of the model, the finite element solution of the spatial terms and finite difference solution of the temporal terms are briefly presented. Attention is focused on the verification of the new numerical solution. This is achieved via comparisons with independent solutions of heat, moisture and air transfer in an unsaturated soil. The physical problem considered includes the highly non-linear hydraulic properties of sand. Thermal conductivity is also included as a function of soil moisture content. Excellent correlation of results is shown thus providing confidence in the new model. The new model is also applied to a number of test cases which illustrate the need for the development of a model which can fully include three-dimensional behaviour. In particular, three applications are presented each increasing in complexity. The first application illustrates three-dimensional heat transfer. This particular application is verified against existing commercial finite element software. Subsequent applications serve to illustrate how the coupled processes of heat moisture and air transfer combine to yield three-dimensional problems even within a simple geometric domain. Visualization of three-dimensional results is also addressed. © 1998 by John Wiley & Sons, Ltd.     

膜下滴灌微区环境对土壤水盐运移的影响

基于膜下滴灌特有的"膜中"、"膜间"、"膜边"、"膜外"微区环境,利用2011—2013年田间对比试验方法获取的5 960个数据,运用柯布-道格拉斯模型,构建膜下滴灌环境土壤层次、灌水定额、土壤水分、气温、蒸发综合因素与土壤水盐关系及影响效应分析模型.结果表明,在气候干旱、蒸发强烈灌区,地膜覆盖与滴灌结合的地表介面灌溉形式下,土壤水盐具有水平方向由"膜中"向"膜边"地表裸露区定向迁移,垂直方向土壤水盐则由下向上层运移且趋于"膜外"边界积累的趋势,尤其是气温与蒸发因素交互作用,推进膜下滴灌土壤水盐在地膜覆盖与土壤裸露区域空间运移,研究结果进一步揭示了膜下滴灌"土壤水盐定向迁移"形成机理,为膜下滴灌土壤水盐地表排放模式应用提供了依据.     

膜孔灌溉点源入渗模型的建立与验证

膜孔灌溉的田面人渗属于充分供水条件下的点源三维人渗问题。根据对点源人渗所做的系统室内试验研究,建立了包含有膜孔直径、土壤质地及土壤初始含水量等多因子的点源人渗模型,经检验模型具有一定的拟合精度,从而为膜孔灌溉理论与灌水技术要素的深入研究奠定了基础。     

黄土高原西北部集雨水利用的投资与效益分析

以黄土高原西北部为研究区,通过中国科学院皋兰生态农业试验站2000-2001年雨水集流试验与春小麦、西瓜、西兰花和黄瓜的补灌试验,对各种集流场的年产流率和集流费用、蓄水窖(池)的贮水费用、作物产量和水分利用效率、以及各作物集雨微灌的投资、产值与单方水产值进行了比较分析。结果表明:各集流面平均集流费用和各蓄水窖(池)的平均贮水费用都很高,分别为1.07元/m3和5.08元/m3,且贮水费用显著高于集流费用。净产值和单方水产值的大小顺序依次为日光温室黄瓜、大田西兰花、砂田西瓜和大田小麦。如把人工计算在内,大田小麦不进行补灌,其净产值为负值,进而补灌导致了净产值的大幅度减小。集雨水用于微灌砂田西瓜、西兰花和日光温室黄瓜都能产生很好的经济效益。并提出了日光温室集水-贮水-高效用水的"一池一窖"模式。     

种植条件下降雨灌溉入渗试验研究

基于清水河平原头营和黑城试验场降雨(灌溉)入渗过程土壤水分运移观测试验数据的分析研究,笔者应用能量观点描述了包气带水分运移的分带性、降雨(灌溉)入渗补给地下水的水分条件和地下水入渗补给过程的基本特征。应用蒸散量模型、土壤水分通量模型,计算了作物生长期的蒸发蒸腾量、土壤贮水量的变化量、400cm深度处的土壤水分渗漏量及渗漏系数。从多年的角度分析了深层土壤水分渗漏量、渗漏系数与地下水入渗补给量和补给系数的关系。它对分析降雨(灌溉)入渗对地下水的补给过程和定量分析地下水入渗补给量、入渗补给系数具有重要价值。