西安地区马兰黄土的结构强度研究

对西安地区马兰黄土进行了单轴和常规三轴压缩试验,研究了含水量及围压对其结构强度的影响。结果表明,单轴条件下黄土结构强度随含水量增加呈线性减少,常规三轴条件下含水量和围压对其结构强度有着明显的影响。运用莫尔-库仑理论进一步研究了强度参数C、随含水量的变化规律,为西安地区地质灾害防治及工程设计提供依据。     

古尔班通古特沙漠南缘风沙土土壤水分特征与毛管水最大上升高度

为确定古尔班通古特沙漠南缘地下水深埋区毛管上升水的最大上升高度,对划分固沙植物水分来源提供理论依据,于2016年3月～2018年11月,采用中子仪法对试验地0～10 m土层土壤含水量进行观测,分析沙丘不同坡位土壤含水量的季节变化情况,并利用最大分子持水量与土壤含水量曲线交会法确定试验地毛管水的最大上升高度。结果表明:沙丘不同坡位0～130 cm土层的土壤含水量受外界气象因素影响较大,随季节变化规律明显;130 cm土层以下至570～760 cm土层为土壤含水量较为稳定的干沙层;而570～760 cm以下土层的土壤含水量主要受地下水水位波动和毛管上升水的影响,其含水量变化上界可看作是毛管水的最大上升高度。试验地的最大分子持水量为0.026 1 cm3·cm-3,且沙丘不同坡位毛管水的最大上升高度分布在250～290 cm之间。     

基于吉林省观测土壤水分的WOFOST模型模拟研究

利用吉林省白城站试验数据进行模型参数调整,通过独立的观测资料对生育期、叶面积指数、地上部分各器官生物量进行模拟验证与评价。以白城站和榆树站代表吉林省西部玉米种植区和中部黄金玉米带参数,利用农业气象观测站发育期资料、气象资料和经过质量控制后的逐日土壤水分自动站观测数据进行模拟。为了提高WOFOST模型模拟精度,将由模型通过降水量计算的土壤体积含水量替换为实测土壤水分计算的体积含水量,采用替换后的土壤体积含水量参与模型下一步运算,以此来模拟2001—2016年春玉米穗生物量变化状况,构建玉米土壤体积含水量改善率(PD)指标,来表征降水驱动和土壤水分驱动对作物模型模拟结果的影响。结果表明:(1)模型对白城站春玉米生育期、叶面积、地上部分总生物量和叶生物量较准确,而穗生物量模拟效果一般。(2)从代表站白城来看,穗生物量模拟值与降水量存在明显正相关,降水偏少的年份土壤模拟效果明显优于降水驱动。(3)从区域来看,以盐碱土为主的地区或降水量偏少的年型下土壤水分驱动效果优于降水驱动;在以黑土为主的区域或降水偏多的年型下,两者模拟效果基本接近。(4)总体来说,利用观测土壤水分替换降水量参与模型能够显著提高模型模拟精度。     

山坡地形曲率分布特征及其水文效应分析——真实流域的野外实验及相关分析研究

研究了山坡地形曲率的空间分布特征,发现流域略呈现出微凹、发散的形状特征,平均的剖面和水平曲率分别为-4.62×10-4和3.49×10-4。通过划分源头型和边坡型山坡,发现源头山坡多是收敛的,边坡型山坡则多为发散的;在山坡内部收敛、发散、凹和凸等地形地貌类型是同时存在的,即山坡一般由相互组合的各种坡型所组成。基于野外采样观测的成果,分析了和睦桥子流域90个采样点的土壤含水量及其对应曲率的相互关系。结果显示:一般来说,凹形山坡、收敛形山坡对应的土壤含水量更高,而凸形和发散形山坡对应的土壤含水量较低;不论是收敛的凹坡,还是发散的凸坡,其采样点土壤含水量都有随高程下降而升高的趋势,即愈靠近沟谷土壤含水量愈大。     

水泥半固化处理土工程性质研究

半固化处理是疏浚土等软土资源化利用的重要途径。目前国内外学者从物理性质、击实性质和强度性质方面对此类处理土进行了研究,但关于半固化处理土的掺入比的范围没有一个明确的界限或者确定方法。本文通过室内试验,基于处理土的含水量变化规律提出了确定半固化土水泥掺量界限范围的方法,并讨论了位于固化区和半固区处理土的物理力学性质。结果表明:处理土的含水量随水泥掺入比的增加而降低,掺入比较大时,含水量降低幅度趋于稳定。位于固化区与半固化区处理土物理力学性质具有明显的差异。     

一次多层云系云物理垂直结构探测研究

利用飞机PMS探测数据、雷达回波资料和FY-2卫星云图,分析了2009年6月四川盆地上空一次未形成地面降水的多层云系。结果表明,云系为Cs-As2-As1-Sc2-Sc1结构,夹有干层。云系中暖层厚,过冷层很薄。液态含水量随高度分布很不均匀,出现多个峰值。云系中液态含水量主要由小云粒子浓度决定,并且存在大量的小云滴、一...     

合肥地区一次小雨过程的W波段云雷达 的云物理特征分析

利用我国自己研制的W波段云雷达地基探测资料,分析了合肥一次小雨云系的微物理过程,然后利用两个不同地区的地基及机载探测资料,初步反演了水云及卷云的微物理参数。结果表明:(1)回波强度增大,多普勒速度、线性退极化比(LDR)、谱宽激增的地方为融化层顶,根据LDR亮带可初步判定融化层的厚度;(2)利用经验关系法,对卷云冰水含量和水云的液态水含量进行了反演,利用推导的公式反演得到冰晶云云粒子的有效半径;(3)利用逐库订正法对水云的回波强度进行订正,得到了衰减订正后的液态水含量,减小了反演误差。     

HS-Ⅱ型岩土层含水量自动监测仪的研究与应用

为监测岩土层含水量的变化,预警地质灾害,中国地质科学院探矿工艺研究所研制了HS-Ⅱ型自动监测仪.本文介绍监测仪的电容式水分传感技术、构成、原理和施工方法及其应用实验.监测仪对实验区进行的多点分层测试表明,该仪器监测数据可靠,工作正常,符合自动化和实时化的监测技术要求.     

同化站点观测和SSM／I亮温改善冻土活动层状态变量的模拟精度

以考虑了土壤冻融过程的一维水-热-盐分耦合模型SHAW为冻土活动层数据同化系统的动力学约束框架,通过集合卡尔曼滤波算法同化土壤水分和温度的站点观测数据以及被动微波辐射计SSM／I19GHz亮温观测数据,以改善冻土活动层水热状态变量的估计精度,实现模型模拟和观测信息的融合。冬季活动层冻结,同化的关键变量为土壤温度;而夏季同化的关键变量为土壤水分。通过单点同化试验表明,该同化系统能显著改善土壤表层水分和温度的估计精度;同时,在同化过程中给定合理的模型误差协方差项,可将表层优化后的信息迅速传递给深层土壤,达到改善整个土壤廓线状态变量估计的目的。同化结果表明,相对于SHAW模拟结果,同化4cm土壤温度观测后,各层土壤温度RMSE平均减小0.96℃,而同化4cm土壤水分观测数据后,各层土壤水分RMSE平均减小0.020m^3·m^-3;同化SSM／I 19GHz亮温后,各层土壤温度RMSE平均减小0.76℃,各层土壤水分RMSE平均减小0.018m^3·m^-3。