渗流试验装置

t①给水度测定装置t⑧R—R网络模拟机T⑤16米渗流试验檀(带风洞)t ②窄缝槽1④4米渗流槽(玻璃正面)t ⑥4米渗流槽(测压管排)渗流试验装置$武汉水电学院农水系农田水利试验室 @吴晓舟     

包气带水分运移问题讲座(二)——土壤水分运动参数测定方法

在第一讲中我们介绍了土壤水分运动的基本微分方程。方程式中包含有水力传导度k(θ)(或k(h)),扩散度D(θ)和容水度C(h)等几个土壤水分运动参数。为了对土壤水分运动进行定量分析,必须要有这些参数资料。因此,土壤水分运动参数是研究土壤水分运动规律时需要首先解决的问题。以下我们分别介绍一下这些参数的测定方法。     

定水位均质土壤稳定蒸发的极限强度计算

非饱和土壤水分运动规律,一般采用简化的数学模型,在定水位条件下,稳定蒸发计算αψ/αt=0,将偏微分方程化为常微分方程求解。在积分中,导水系数κ(θ)及扩散系数     

土壤水分运动基本参数测定

为配合甘肃张掖冻胀试验场中渠道入渗及冻结时基土水分迁移机制研究工作,对该场四种典型土:粘土(张冻1)、亚粘土(张冻2)、亚砂土(张冻3)、极细砂(张冻4)的土壤水分运动基本参数进行了初步的实验室测定,包括土壤水分特征曲线S—θ、导水率(水力传导度)K(θ)及扩散率D(θ)。本文简述了试验方法,列出试验结果并进行了初步分析。     

砂性漏斗法测定土壤水分特征曲线

土壤水分运动参数是模拟水分和污染物在非饱和土壤中运移的关键参数.本文根据张力仪原理设计的砂性漏斗实验装置测定了中砂的土壤水分特征曲线,曲线呈很好的滞后性,实验结果采用Van公式进行拟合,结果表明实测曲线和拟合曲线吻合很好,所得出的土壤水分运动参数可为模拟水分和污染物在非饱和土壤中运移问题提供关键参数.     

“花岗岩锆石U—Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)之间差值Δt(Δt=tZr-tRb)进行的频数统计分析表明:Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.150;峰度系数CKU=4.274);Δt既有正值又有负值;Δt的众数值为2.0Ma,但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma);采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石U-Pb年龄(tZr)和全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)拟合出相关系数很高(r=0.9967),回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(tRb=0.99354tZr 2.15163)。该回归方程的常数项(2.15163Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。这些特征表明,从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。     

非饱和土壤水分运动参数的测定

五十年代以来,应用能量观点研究非饱和土壤(包气带)水分运动,有了很大的发展。在应用这个理论对土壤水分运动进行定量分析时,求其基本方程的解或数值解,都离不开方程中出现的几个基本参数——导水率K(θ)(又叫水力传导度或非饱和土渗透系数)、扩散率D(θ)(又叫扩散度或扩散系数)和容水度C(θ)(又叫比水容量)。而且,对于某种密度的同一种土壤,它们都不是常数,是随土壤含水率θ(体积比)而变化的。另外,研究土壤水运动,对土壤水的相对能量值(土水势)的测定也是不可缺少的资料,     

基于分形理论研究土壤结构及其水分特征关系

为定量获得土壤结构对其水力性质的指示作用,室内实验选用华北平原子牙河流域原状土样为研究对象,用张力计法和激光粒度分析仪分别测定土壤水分特征曲线和样品粒度分布,基于分形理论计算土壤粒度分布的分形维数,采用实验测定与模型验证相结合的方法对水分特征曲线进行分析.结果表明,土壤颗粒粒度分布在[10 μm,50 μm]区间内的分段分维值是表征土壤粒度累积分布显著上升段特征的关键参数,与0~80 kPa吸力范围内的土壤水分特征曲线幂函数模型拟合参数(a、b)有极显著相关关系.研究区内土壤水分特征曲线以分形形式表达的幂函数模型为:θ=100.78×(3-D)S(D-3)/3,利用土壤结构分形特征能够有效指示其水力性质.      

包气带水分运移问题讲座(四) 蒸发条件下土壤水分运动(上)

一、蒸发条件下土壤水分运动的基本微分方程式及定解条件 (一)蒸发条件下土壤水分运动的基本微分方程式 在第二讲中我们已经介绍了无作物根系吸水情况下土壤水分运动基本微分方程式的各种形式。     

多功能高速远程滑坡运动堆积过程物理模型试验装置设计与应用

高速远程滑坡运动堆积过程影响因素众多,在物理模型试验装置研发过程中应满足多因素变化需求,从而实现多功能目的。该试验装置初始状态下(垂直角度=20°,水平角度=0°)长3.40 m,宽0.56 m,高1.35 m。设计有滑体体积调节、上滑槽坡度调节和下滑槽水平角度调节三大模块。材料上采用了3 mm厚不锈钢钢板与8 mm厚钢化玻璃2种材料,使用耐久性较好,并且采用分部件组装形式,安装有万向轮,便于实验仪器的搬运。基于砂子与卵石颗粒材料,应用所研发装置,初步开展了高速远程滑坡运动堆积过程物理模型试验,简要分析了滑体坡度、水平角度、滑体高度及基底材质等参数对滑动距离的影响规律。     

非饱和土壤水分运动参数的确定——以河南驻马店亚粘土为例

土壤水分运动参数的选取和确定是研究包气带中水分贮存和运动的基础.本文以河南驻马店亚粘土为例,进行了非饱和土壤水分运动参数的测定.通过将实测数据与经验模型拟合,将实验结果、计算结果和拟合结果进行了对比分析,发现所用的经验模型与实际数据吻合较好.研究结果表明选用的经验模型是可靠的,从而确定了土壤水分运动最优参数.     

土壤水分特性曲线的分形模拟

应用Menger海绵结构模型,推导出包含有分形维数的土壤水分特征曲线的解析模型,该模型与Brook Corey (1964)及Campbell (1974)经验模型的结构相似。通过对不同地区所采集的10种土壤样本利用压力薄膜仪实测得到水分特性曲线资料反求得到相应的分形维数,分析了分形维数与土壤质地、结构之间的关系,结果表明分形维数随土壤粘粒含量的增大而增大,随砂粒含量的增大而减小。同时对土壤水分特性曲线模型的分形维数与基于质量的土壤颗粒分布分形维数进行了比较,结果表明,两者十分接近,而且具有良好的线性相关关系。根据上述关系,利用易测得的土壤粒径分形维数结合所推导的解析模型,对土壤水分特性曲线进行了预测,预测值与实测值具有良好的一致性。     

沟灌土壤水分运动数值模拟与入渗模型

为进一步探明沟灌二维土壤水分运动规律,以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立了沟灌土壤水分运动数学模型,用多组试验资料对模型模拟结果进行验证,两者基本吻合,表明模型可用于模拟沟灌二维土壤水分入渗过程.用所建模型对不同因素组合下沟灌土壤湿润体特性进行模拟分析,结果表明:土壤初始含水率、沟间距对沟灌累积入渗量影响较小,土壤质地、容重、沟底宽和沟中水深对其影响较为显著;沟底宽、土壤初始含水率对土壤湿润体水分分布影响较小,土壤质地、容重对其影响较大,沟间距、沟中水深对其影响主要在零通量面附近,当入渗发生交汇后,零通量面处垂向湿润锋运移加快.以此为基础,建立了包含湿周在内的沟灌累积入渗量计算模型.     

连续光源火焰原子吸收光谱法测定污水中铜镍铁

1实验部分1.1样品制备取20 mL污水样品,加入200μLφ=65%(体积分数,下同)的HNO3进行酸化,然后加入200μL 100 g/L LaCl3作为离子抑制剂。1.2测定方法制备好的样品直接用德国耶拿分析仪器股份公司的Contr AA(300连续光源火焰原子吸收光谱仪(配有SFS6分段流动注射装置和AS 52s自动进样器)进行测定。仪器工作条件见表1;元素测定条件见表2。表1仪器工作条件Table 1 Working parameters of the instrument元素测λ量/波nm长火类型焰(燃流L/气量h)助燃燃气气/比燃(宽m烧m度头)燃θ角/烧(度°头)燃(高m烧度m     

土壤中三氧化二铝测定结果的不确定度评定

讨论了影响三氧化二铝测定结果不确定度的各种因素,并评定了土壤样品中测定三氧化二铝结果的不确定度。采用EDTA络合、氟化钾置换、乙酸锌溶液滴定的测定方法,当三氧化二铝的含量为15.03%时,其扩展不确定度U=0.20%(Urel=1.4%,k=2)。     

“花岗岩锆石U-Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(t_Rb)之间差值Δt（Δt=t_Zr-t_Rb）进行的频数统计分析表明: Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数C_SK=0.150; 峰度系数C_KU=4.274); Δt既有正值又有负值; Δt的众数值为2.0Ma, 但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma); 采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石UPb年龄(t_Zr) 和全岩Rb-Sr等时线年龄(t_Rb) 拟合出相关系数很高(r=0.9967), 回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(t_Rb=0.99354t_Zr +2.15163) 。该回归方程的常数项(2.15163 Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。 这些特征表明, 从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的, 从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。     

海相年轻沉积物~(36)Cl定年研究

提取、纯化海相沉积颗粒表面"诱导吸附"的36Cl(和Cl),制成加速器质谱(AMS)测定放射性比度I(36Cl/Cl)所需的标准样品,即高纯度AgCl;定量计算出沉积颗粒沉积封闭时的放射性比度I0(36Cl/Cl),依据放射性衰败定律I=I0e-λt计算得到沉积年龄t。研究结果表明:年轻的海相沉积物沉积封闭时的36Cl放射性比度I0与地理纬度之间存在一定比例关系,采取具有代表性、无污染的太平洋表面海水(4°18′N,161°09′E),经AMS测出的36Cl放射性比度IL为99.34±10.30,再利用36Cl产率与纬度的关系图,得出"放射性比度-产率"的比例常数μ为23.65238。测定了两个海底沉积物和一个海底锰结核的放射性比度I,计算得到的沉积年龄分别为83.2×104a、74.0×104a、17.6×104a。文章提出的I0定值计算方法具有科学依据,可操作性强,为揭示海洋沉积地层相关关系和沉积年龄精确测定提供技术支撑。     

滑坡运动机制研究试验装置大型高速环剪试验机简介

大型高速环剪试验机是日本京都大学佐佐教授主持研制，由中日国际科技合作项目日本JICA资助引进，主要用于岩土力学参数测定，研究地质灾害滑坡、泥石流等形成和运动机制及其防治。目前，在这个研究领域内，该试验装置在世界上是先进的，在我国也是唯一的(图1)。     

应用时域反射仪测定农田土壤水分

介绍了时域反射仪(TDR)测定农田土壤水分的方法及其应用,包括测定农田根系层土壤含水量和一定深度范围内土体贮水量,TDR自动、连续监测土壤水分,用TDR实测土壤水分来估算作物不同生长发育期内农田实际蒸散量以及用于探讨农田水分空间变异性。还对TDR、中子仪和土钻法测定的土壤含水量进行了比较,结果表明,应用TDR测定农田土壤水分要优于中子仪和土钻法。     

负热电离同位素稀释质谱法分析锝97稀释剂

用负热电离质谱法对自行研制生产的97Tc稀释剂同位素组成进行分析测定,并采用同位素稀释质谱法对其浓度进行标定,选用等概率模型对同位素比值测定结果进行校正,组成分析扩展不确定度为1.3%(K=2),浓度标定扩展不确定度为2.07%(K=2)。