计算磁性体上顶与下底深度的功率谱法

我们曾从导数的概念出发,导出了利用磁异常的垂向导数或磁异常本身的功率谱直接计算三度磁性体下界深度的方法。本文则以同样途径,除了给出直接计算二度磁性体下界深度的方法外,还导出计算二度和三度磁性体上界埋深的方法。理论模型试验结果表明,计算深度具有相当高的精度,特别是下界埋深。     

预测农田水分渗漏和氮素淋失的两种模型比较

以田间试验为基础,分别用平衡模型和动力学模型计算了3个小区农田水分渗漏量和氮素淋失量,并对其结果进行了比较,平衡模型计算的水分渗漏量为191～202mm,氮素淋失量为38～63kg·N/hm2;而用动力学模型计算的水分渗漏量为168～234mm,氮素淋失量为27～53kg·N/hm2。造成结果差异的主要原因是:平衡模型没有考虑向上的水流和非饱和流;而动力学模型同时考虑了二者。动力学模型需要大量的田间实测资料,主要应用于农田氮素循环、定量评价水氮资源利用率、优化水肥管理措施等方面。平衡模型仅需要非常少的资料,就能够得到农田水分渗漏量和氮素淋失量,这对精度要求不太高的农田水肥管理来说,不失为一种好方法。     

二度磁异常解释的复合函数法

所谓复合函数法是指利用由磁异常的水平和垂直分量构成的的复合磁异常,或由其相应的梯度构成的复合磁梯度异常的振幅与相位函数,对磁异常进行解释的方法.Rao D,Atchuta曾提出过利用复合梯度解释磁异常的方法,不过仅限于解释厚板的磁异常.作者试将其推广和扩充,将复合梯度与复合异常归并成统一形式,并命名为复合函数法.整理成更为简洁的形式,便于用计算器计算,使之普遍地适用于二度体的异常解释.     

罗布泊干盐湖表层盐壳含水率季节性变化及吸水特征研究

根据罗布泊遥感影像图,在干盐湖区域选择"黑纹"和"白纹"观测区为典型研究对象,对其表层盐壳含水率、地下水位埋深、气象参量的动态变化进行了1年多的系统观测,结果发现两个观测区的表层盐壳的季节含水率存在一定的差异,其吸附水含水率均大于结晶水含水率,两观测区的吸附水含水率差异在1%左右,但黑纹观测区盐壳结晶水含水率是白纹观测区的3倍以上;黑纹观测区的地下水水位埋深相对稳定,表层盐壳的吸附水变化与地下水水位变化无明显的直接关系。另在高湿度、不同温度的野外环境和室内模拟环境下开展的盐壳吸水能力实验都发现,黑纹观测区盐壳的吸水能力明显强于白纹观测区,甚至达到10倍以上的差异,分析表明这和表层盐壳盐类矿物成分(如硫酸镁)的差异性密切相关。     

稳定流场中饱和均质土壤盐分迁移的传递函数解

通过对淹灌条件下砂质壤土的盐水入渗试验,以传递函数模型作为数学模拟的工具,探讨了对流占优运移机制下土壤盐分的迁移特征,得到了盐分在45cm土层的迁移时间概率分布函数与迁移时间概率密度函数及土壤盐分平均孔隙流速和水动力弥散系数,进行了盐分出流过程的数学模拟,同时对描述稳定流场中土壤盐分对流迁移特征的有关参量进行了初步分析。     

利用优化方法求算Van Genuchten方程参数

运用单纯形调优法,拟合描述土壤水分运动特征曲线的Van Genuchten参数。该方法可广泛地用于不同弯曲程度Van Genuchten方程曲线的拟合求参,拟合精度高,另一方面也表明Van Genuchten方程的线性选配适当。此外,算法程序用VB语言编写,实现了参数初值实时修改、多种数据格式输入输出和实时图形结果输出等多种友好人机界面功能,方便易用。     

西北干旱区退耕还林(草)后水土资源开发的优化模式研究

在综合分析以往水土资源开发中存在的问题基础上，提出了实施退耕还林后西北干旱区水土资源开发的基本思路。根据水量平衡原理，建立了以土地利用、植被变化对地下水影响为主线的数据模型，并预测了在水土资源开发的现状模式下，流域水土资源的变化。所建模型概念明确，形式简单，所需资料容易获得。以民勤绿洲为例，把土地利用的影响作为源汇项处理，根据土地利用模式对地下水时空变化影响的分析结果，提出了兼顾生态环境与经济社会两方面效益，以绿洲水土资源利用矛盾最小为核心目标的水土资源开发模式。以新疆三工河流域为例，把植被变化的影响作为源汇项处理，根据植被变化对地下水时空变化影响的分析结果，提出了兼顾生态环境与经济社会两方面效益，以重点调控绿洲内部垂向水分消耗、合理控制地下水开采为核心目标的水土资源开发模式。上述研究范例，从理论上解决了水利和水文地质部门长期以来有关地表水和地下水到底如何开始才算合理的争论，也证实了上述水土资源开发模式不但在经济上合理，而且具有良好的生态效益。     

土壤发生性碳酸盐碳稳定性同位素模型及其应用

干旱、半干旱地区土壤无机碳库比有机碳库大2~5倍,无机碳库及其周转在该地区土壤碳平衡中具有重要意义。土壤发生性碳酸盐是土壤发育过程的产物,与岩生性碳酸盐溶解/沉积平衡、土壤有机碳分解CO2的再转化密切相关。发生性碳酸盐碳稳定性同位素主要由土壤CO2的碳同位素组成决定,可以用描述不饱和层气体质量传递的扩散—生成模型模拟。在土壤碳酸盐体系（土壤CO2(g)、碳酸盐和土壤溶液）处于同位素平衡状态时,根据生物过程产生的分子扩散以及碳酸盐化学平衡反应的分馏模型,发生性碳酸盐δ13C值比有机质δ13C值大14‰~16‰。扩散—生成模型和/或分馏模型可以用于鉴定和定量化分散态发生性碳酸盐组分、区分土壤碳酸盐悬膜上发生性碳酸盐的比例,并可用于定量评价土地利用管理措施对碳酸盐溶解/沉积平衡的影响,这在全球碳循环研究中具有重要意义。     

区域浅层地下水埋深和水质的空间变异性特性

对华北冲积平原曲周县的139个观测点取样分析,测定了其浅层地下水埋深、地下水含盐量以及硝酸盐含量。应用地质统计学的方法对所取的数据进行了分析,结果表明,地下水埋深服从正态分布,地下水含盐量服从对数正态分布,硝酸盐含量既不服从正态分布也不服从对数正态分布。并且按一定的精度和置信水平确定了这三项的合理取样数目。通过半方差函数分析,发现这三者在一定范围内存在空间相关性。采用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,这对于合理利用浅层地下水资源、防治土壤的次生盐渍化及地下水的硝酸盐污染有着直接的现实意义。     

不同类型下边界条件对模拟灌溉农田水分渗漏的影响

以田间试验为基础,采用土壤水动力学模型,分别以自由排水、负压水头和地下水埋深三种情况作为下边界,模拟计算了灌溉农田1998年10月-2001年9月期间2 m土体的水分渗漏情况。采用地下水埋深下边界时所得到的剖面分层土壤含水量的模拟值与实测值都比较吻合,而采用自由排水和负压水头下边界时均存在不同程度的偏差。通过与定位通量法估算的水分渗漏动态及累积渗漏量做进一步比较,发现采用地下水埋深下边界时其水分渗漏的动态变化趋势与定位通量法基本一致,因此模型采用地下水埋深作为下边界比较符合当地的实际情况。