冬小麦遥感冠层温度监测土壤含水量的试验研究

在冬小麦主要生育期(2002年4月初到5月底),对不灌溉的冬小麦测定了冠层温度、地温、气温以及土壤含水量,计算了冠气温差且分析了冠层温度和冠气温差与不同土层厚度的土壤含水量相关关系。结果表明:14:00的冠层温度能较好地反映20cm土层的土壤含水量变化,但与其它各土层相关性有较大的波动性;14:00的冠气温差能较好地反映40cm以上土层的土壤含水量变化,二者的相关性很高,在20cm、40cm土层,两者相关系数R2分别为0.98866、0.99389,这为用区域遥感数据反演主要生育期冬小麦的冠气温差进而监测区域40cm土壤含水量提供了实验性的依据;拔节期和灌浆期,用14:00冠气温差来拟合各土壤层的土壤含水量有较高的精度,从而为用区域遥感数据监测区域土壤含水量提供了经验性的模型。     

非饱和土中镉离子传输模型参数反演

使用自行设计的的真空实验装置,采用一维实验室土柱实验方法在不同实验条件下进行了15组实验,并基于实验所得的穿透曲线,使用梯度正则化方法反演得到了镉离子在8种葡萄牙土样和1种比利时土样中相应的传输模型参数。同时通过数值模拟实验验证了梯度正则化方法的有效性和可靠性,进而证明所得结果是有效的。     

非饱和土壤Richards方程入渗求解探讨

根据理查兹 (Richards)方程求解非饱和土壤垂直一维入渗率历时规律 ,因缺乏土壤水分特性函数K(θ)、D(θ)的一般有效公式 ,而采用与实际相差甚远的定值或线性函数假设 ,使成果隐含过多经验成分或需要反复迭代计算。笔者在文献 [1]中提出的非饱和土壤水分特性函数的一般有效基础公式 ,用分离变量法直接求解Richards方程 ,用土壤水动力学方法分别导出了含有渗前土湿因子的新入渗公式。它摆脱了同类入渗公式对水分函数过于简单的概化假设和经验成分。为放弃迄今水文学产流计算中惯用的下渗容量曲线“截首留尾”的经验做法 ,以直接使用含有渗前土湿因子的下渗公式提供了理论依据 ,从而将有利于产流计算方法的改进和计算精度的提高。     

水泥搅拌桩与锚杆组合支护结构的力学参数研究

水泥搅拌桩--锚杆组合支护结构是一种新型的组合支护结构,笔者采用有限元方法进行各相关力学参数研究,分析了该组合支护结构的受力特性及变形性态.通过计算结果与实测数据的比较,表明本文所得结论对该组合支护结构的应用有一定的指导价值.     

活树桩固坡对边坡稳定性影响的数值分析

作为一种经济、环保的植物固坡方法,活树桩在发达国家得到了较为广泛的应用.笔者介绍了活树桩固坡方法的应用和施工方法,讨论了其加固机理.采用弹塑性有限元分析活树桩固坡对边坡稳定性的影响,研究了活树桩的入土长度、加固位置、数量、角度及其根系发展等因素对边坡安全系数影响的规律.     

土工织物加固软土路堤的有限元分析

采用有限元方法对土工织物加固软弱地基路堤的力学机理进行了研究.通过比较路基加筋和未加筋两种情况研究了土工织物的加固机理,结果表明土工织物对于提高路堤填筑高度、减少路堤侧向位移、均化路堤沉降以及加速超孔隙水压力消散有显著的效果.加筋路堤中土工织物的轴力受填筑高度、超孔压消散速度和接触面系数等因素的影响,路堤填筑高度和施工进度的控制有利于土工织物抗拉强度的发挥.对路堤安全系数的研究分析表明传统的极限平衡法验算路堤稳定性偏于保守,采用有限元方法能较好地反映土工织物的加筋作用,可以优化工程设计.     

人工土层冻结法加固在盾构出洞施工中的应用

软土地区盾构出洞施工中洞口土体易失稳、渗水,上海明珠线二期工程浦东大道站至张扬路站区间,隧道在盾构出洞施工中,为确保地面建筑及地下管线的安全及正常使用,首次采用了人工土层冻结加固,取得了良好的效果;本文介绍了该工程出洞口土体加固的方案选择、关键技术处理及实际取得的效果,并探讨了人工土层冻结加固在含水松软土层的地下工程中的应用前景.     

湖北省土壤侵蚀景观空间异质性及驱动因子分析

地域分异是地球表层大小不等、内部具有一定相似性地段之间的相互分化以及由此产生的差异。为了研究不同区位土壤侵蚀问题，从土壤生态景观及系统论出发，运用地质学、地理学、景观生态学、环境学的理论和研究方法，研究湖北省土壤侵蚀景观空间格局及其驱动因子，使土壤侵蚀问题研究提高到一个新的水平。湖北省土壤侵蚀景观具有南北分带、东西分区，为一不对称的断块一环组合，土壤流呈现向长江、江汉盆地中心轴带辐聚、单流向特点。景观空间异质性形成的首要驱动因子是大地构造背景，以房县一襄樊一广济断裂带为界，南北两侧地壳物质组成和构造发展史存在较明显的差异，现代气候带、降雨量、温热程度及土地利用等差异，造成了湖北省区域土壤地理、土壤生态的分异，形成湖北省土壤生态带、区具有南北分带，东西分区的宏观格局；其次大兴安岭一武陵山深部构造陡变带两侧新构造运动强度差异、大别造山带构造强烈隆升，导致土壤侵蚀强度的西强东弱、南北强中间弱的态势；成土母岩差异性决定了土壤可蚀性的多变；空间上“土壤侵蚀内城区”分布在湖北省的周边地区，经济贫困、管理落后，这一地区的经济水平与水土流失间形成“自反馈作用”，这一现象在我国水土保持、生态建设工作中应该引起重视。     

土参数对桩基水平响应影响的研究

桩基的水平响应由桩土间的相互作用决定,通过采用p-y曲线来表示桩土间的非线性相互作用。通过算例,讨论分析了粘性土参数的变化对p-y曲线中土体的极限强度和刚度、桩基水平位移和弯矩分布及最大弯矩和水平荷载关系的影响。     

Hydro-thermal performance of multilayer capillary barriers in arid lands

In this study, a capillary barrier system was designed and tested for an arid land environment. To simulate arid land conditions of high temperature and sub-irrigation systems, the barrier was subjected to thermal and hydraulic gradients in opposite directions; to test the barrier system under these severe conditions, an experimental apparatus was designed and fabricated. The multilayer capillary barrier consisted of three layers made of silica sand, a mixture of sand and bentonite in equal portions, and a mixture of clay (25%) and aggregate (75%). Several one dimensional coupled heat and moisture tests were performed. Temperature variations along the thickness of the barrier were recorded as a function of time, and at the end of each test, the barrier was sliced into small sections, for the determination of volumetric water content as a function of distance from the heat source. The experimental results were discussed in view of the barrier's intended purpose of its ability to store moisture for long time durations. Coupled heat and moisture flow equations were developed and solved numerically via a finite difference method. Diffusivity parameters were calculated by using experimental results, a numerical model, and Powell's conjugate directions method of nonlinear optimization. The model was calibrated and the results were discussed. Good agreement between calculated and experimental results was obtained. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.