水力式土壤蒸发器的改进与初步实验

土壤蒸发是水循环中的一个重要环节,在水文预报、水文计算和水资源研究中,都需要蒸发资料。为了开展陆面蒸发的研究,我站于1982年在安徽省霍邱县姚李庙和六安市望成岗两地先后安装了三台水力式土壤蒸发器。该仪器是由中国科学院地理所提供设计图纸并指导安装而成。经过一段时间测试,我们改进了仪器的部分构件,相应提高了仪器的观测精度和灵敏度;在分析现有资料的基础上,总结出部分实验成果。下面仅作一简单介绍,以供参考。     

E-601B与E-601型蒸发器及20m2蒸发池观测资料对比分析

采用统计学的方法对全国不同地域的8个水面蒸发站所观测的水面蒸发资料进行了精度检验和相关分析，论证了E-601B型水面蒸发器性能、精度均高于用金属薄板制作的E-601型蒸发器．所观测的水面蒸发量更趋近于20m^2蒸发池观测的水面蒸发量，也更具有代表性，并且能有效地防止蒸发器的锈蚀，减少设备维护开支，是目前较理想的蒸发观测仪器。     

玻璃钢E—601蒸发器性能的实验和分析

广州蒸发实验站受南京水利水文自动化研究所的委托,于1986年2月至1987年1月进行玻璃钢 E-601蒸发器(以下简称 E-601_玻)性能的实验。这个仪器安装在20m~2蒸发池和现行使用的钢板 E-601蒸发器(以下简称 E-601_钢)附近,场地条件完全一致。经过一年来的同步     

E-601型蒸发器与Φ20cm蒸发皿观测资料的相关分析

摘要：通过对肯斯瓦特水文站E-601型蒸发器与Φ20cm蒸发皿14年蒸发量观测资料的相关分析，得出了两种蒸发器(皿)的折算系数，为有效利用长序列Φ20cm蒸发皿资料提供了重要依据。     

基于马氏瓶原理的自动补水无溢流孔蒸发器研究

E-601B型水面蒸发器的测量精度易受人工操作和气象条件影响,基于传统的E-601B型水面蒸发器研发了一种自动补水无溢流孔蒸发器。该蒸发器基于马氏瓶原理,去除蒸发桶上的溢流孔,增设了马氏瓶、读数装置和平衡瓶,实现了蒸发器的自动补水和提高雨期观测精度。采用2015年同步观测资料分析,结果表明,两种蒸发器蒸发量相关系数R2达到0.9998,使用自动补水无溢流孔蒸发器可使蒸发测量更加便捷,并且提高测量精度。     

单环入渗试验与数值反演法结合推求土壤水力参数

单环入渗试验广泛应用于野外测定土壤水力参数。文章在三维非饱和带水分模拟程序VSF基础上,加入了单环入渗水流计算模块,并将改进的VSF与参数优化程序LEVMAR相耦合,构建了适用于单环入渗试验的土壤水力特征参数反演程序VSF-LEVMAR。利用大型室内土槽单环定水头入渗及变水头入渗试验资料,反求水平及垂向饱和入渗系数等土壤水力参数。应用结果表明:该方法既可以利用单环定水头入渗试验单独推求吸湿过程中的土壤水力参数,也可以结合单环定水头入渗与变水头入渗试验同时推求吸湿及脱湿过程中的土壤水力参数。     

多孔介质渗透率的分形描述

针对土壤、岩石等多孔介质结构的复杂性,从其结构形成的物理机制和达西定律出发,利用分形几何理论,将土壤等作为在统计意义上具有分形特征的多孔介质来研究其水力参数与结构之间的关系,建立了饱和多孔介质渗透率与其分维数之间的定量化的函数式。试验应用扫描电镜法研究了多孔介质断面微结构并算出分维数。试验结果表明:利用该模型预测的多孔介质渗透率与实测值基本吻合,能够比较精确地预测多孔介质水力参数。     

E-601型蒸发器与Ф20cm蒸发皿观测资料的相关分析

通过对肯斯瓦特水文站E-601型蒸发器与Ф20cm蒸发皿14年蒸发量观测资料的相关分析,得出了两种蒸发器(皿)的折算系数,为有效利用长序列Ф20cm蒸发皿资料提供了重要依据.     

土壤水力特性空间变异的试验研究进展

土壤水力特性的空间变异是影响土壤中水分及溶质运移动态的主要因素.70年代以来国内外有关学者就土壤水力特性空间变异进行了大量的试验研究,通过对试验结果分析,得出了许多可供参考的结论,如水力特性空间变异尺度随研究区域尺度的增大而增大,且两者呈一定的比例关系,大多数水力特性遵从对数正态和正态分布,这些结论对于研究区域溶质(污染物)的迁移动态以及区域水盐动态预报十分重要的参考价值.     

土壤分形结构对其水力性质的指示作用

研究土壤的水力性质是进行生态水文模拟、农业水分管理和环境监测的关键,然而强烈的空间变异造成土壤的物性特征异常复杂,特别是水力性质测定困难,试验结果随机性强,耗费大量人力物力,却难以准确描述。本文在综合分析了国内外30余种量化土壤水力性质的研究方法的优劣后,系统总结了分形理论在土壤物性特征研究中的应用,剖析了分形理论与土壤水力性质之间的关系,旨在探讨土壤分形结构在水力性质领域的发展前景,以及在测定水力特性参数时所具备的优势。结果表明：(1)采用分形方法定量研究土壤结构具备可行性;(2)分形结构方法能够指示水力性质,并能为快速准确刻画不同尺度下的土壤水分分布特征提供科学依据;(3)利用已知土壤水力性质建立分形模型可以有效反演土壤结构。     

ΓΓИ-500-50型土壤蒸发器的使用和评价

一、前言目前测定土壤蒸发的方法很多,主要有土壤蒸发器法、水量平衡法、乱流扩散法和热量平衡法等。苏联国立水文研究所等人认为土壤蒸发器法较为实用,且有较高的准确性,不失为广大水文气象台站使用的一种方法。有关-500-50型土壤     

天山西部地区E-601型蒸发器与20cm口径蒸发皿观测资料对比分析

对天山西部地区4个代表站14~25年的E-601型蒸发器与20cm口径蒸发皿观测资料进行对比,得出了不同区域两种蒸发器(皿)水面蒸发量按通常的算术平均法直接计算的折算系数。并通过相关分析,提出了用一元线性回归数学模型估算折算系数的方法。旨在为充分利用现有长系列20cm口径蒸发皿资料,合理计算区域总蒸发量和开展水资源评价提供科学依据。     

各种型式蒸发器（皿）水面蒸发量的统计相关分析

根据宜昌蒸发站历年实测资料分析得出,水面蒸发量随温度的变化可以分为升温期和降温期。各类型蒸发器（皿）的水面蒸发量与２０ｍ＾２蒸发池的水面蒸发量的关系皆呈指数关系。所建立的经验公式使用简便、精度较高,是一种较好的换算方法。     

TYC-1型土壤盐分传感器介绍

土壤盐分传感器(以下简称传感器),是直接埋设在土壤中观测土壤和地下水盐分动态变化的仪器,不但适用于室内模拟试验,也适用于野外定点观测研究。在国外,特别是在美国传感器已得到广泛应用。近几年来国内也有一些单位引进这种仪器应用于盐渍土的研究工作。从1976年开始,我们进行盐分传感器的研制,到1981年已试制成功TYC-1型传感器,同时我们应用传感器进行了盐渍土水盐运动规律     

土壤蒸发量的称量设备介绍

确定土壤蒸发量的现行方法中,器测法是应用最广泛的方法。此法存在的主要问题是称量设备的造价和精度问题。现在虽然有水力秤和电子秤可以满足很高的称量精度要求,但这些现代化设备,造价既高又很娇气,不可能普遍应用,所以一般还是采用双铊杆秤称量土壤蒸发量。然而这种秤的精度只能达到±0.3毫米,不能满足测定日蒸发量的要求。不得不五天或十天称量一次以减小称重误差。这就降低土壤蒸发量资料的使用价值。前凯江径流实验站所用500型土壤蒸发器称重时,利用普通磅秤改装,其精度可     

灌木植被分布区阻力特性理论及试验研究

为探明河道灌木植被分布区阻水规律，对灌木植被主干、分枝产生的水流阻力特性及其定量特征进行研究。提出原型植被体积修正系数和灌木植被水力半径确定方法，理论推导灌木植被阻力系数计算公式，并结合水槽试验建立植被阻力系数与植被水力半径为特征长度的植被雷诺数之间的关系式。研究结果表明：引入原型植被体积修正系数和灌木植被水力半径使灌木植被阻力计算更为准确；植被阻力系数与植被雷诺数之间呈指数函数关系，随植被雷诺数的增加呈单调减小的趋势，与水槽试验结果吻合很好。     

灌木植被分布区阻力特性理论及试验研究

为探明河道灌木植被分布区阻水规律，对灌木植被主干、分枝产生的水流阻力特性及其定量特征进行研究。提出原型植被体积修正系数和灌木植被水力半径确定方法，理论推导灌木植被阻力系数计算公式，并结合水槽试验建立植被阻力系数与植被水力半径为特征长度的植被雷诺数之间的关系式。研究结果表明:引入原型植被体积修正系数和灌木植被水力半径使灌木植被阻力计算更为准确；植被阻力系数与植被雷诺数之间呈指数函数关系，随植被雷诺数的增加呈单调减小的趋势，与水槽试验结果吻合很好。     

赣北红土区工程堆积体坡面水动力特性

为探明锥状工程堆积体坡面薄层水流剥蚀率与水力要素之间的关系, 室内模拟赣北红土区散乱锥状工程堆积体。通过人工降雨试验, 设计4种降雨强度(1.0~2.5mm/min)和3种砾石含量(10%~30%)完全组合。采用灰色关联度分析法, 评估坡面水力参数与土壤剥蚀率之间的关联度。结果表明:① 在试验条件下, 坡面水流功率与土壤剥蚀率呈幂函数关系;② 当堆积体砾石含量一定时, 以降雨强度为变量能反映堆积体坡面水力参数与土壤剥蚀率之间的关联度;③ 当降雨强度一定时, 大雨强下(≥1.5mm/min)堆积体砾石含量不宜作为灰色关联度分析的变量。综上所述, 水流功率是描述赣北红土区锥状工程堆积体侵蚀过程的最佳水力参数, 可用于建立堆积体侵蚀物理模型。     

基于连续分形理论的土壤非饱和水力传导度的研究

土壤的孔隙是具有连续分形性质的物理结构,根据土壤孔隙分形结构建立了非饱和水力传导度模型。模型包括综合系数、分形维数和临界体积比3个参数,综合系数为不同土壤基质势对应的非饱和水力传导度与饱和传导度之间的水力联系,与土壤质地有关;分形维数反映土壤孔隙结构对于非饱和水力传导度的作用,土壤不同尺寸孔隙之间的连通性则通过临界体积加以描述。模型具有较为明确的物理解释。将模型应用于5种不同土壤的结果表明,所提出的非饱和水力传导度模型具有较好的模拟效果。     

河流污水非饱和入渗对沿岸地下水质的影响

在分析河流污水非饱和入渗过程和输移机理的基础上,建立了河流污水非饱和入渗对沿岸土壤及地下水质影响的预测预报模型。该模型将水力传导率分离为饱和水力传导率项和相对水力传导率项,并运用全隐式差分和时间中心差分格式分别离散,计算过程中根据土壤饱和度调用不同格式,克服真解波动和耗散现象。取得了良好效果。以江苏省徐州市奎河的徐村和黄桥河段污水中的保守性污染因子Cl-和非保守性污染因子氮为例,研究非饱和入渗污染物在土壤及地下水中迁移转化过程的模拟模型参数,运用所率定的参数进行预测计算,计算值与相关的实测值进行对比分析,结果表明,两者吻合良好。