降雨条件下分层土壤入渗特性 被引量：18

1

作者 甘永德 贾仰文 +1 位作者 仇亚琴 王康 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期217-219,223,共4页

通过室内模拟降雨入渗试验,研究了粘土、壤土和沙土3种土壤不同分层组合方式对土壤入渗特性的影响。结果表明:垂直入渗条件下,分层土壤入渗特征由土壤分层组合方式决定;分层土壤累计入渗量与湿润锋距离呈线性相关关系;分层土壤入渗过程... 通过室内模拟降雨入渗试验,研究了粘土、壤土和沙土3种土壤不同分层组合方式对土壤入渗特性的影响。结果表明:垂直入渗条件下,分层土壤入渗特征由土壤分层组合方式决定;分层土壤累计入渗量与湿润锋距离呈线性相关关系;分层土壤入渗过程中,当粗沙覆盖细沙且降雨强度大于下层细沙土稳定入渗率时,湿润锋以上剖面可以达到或接近饱和,当细沙覆盖粗沙且降雨强度大于细沙土稳定入渗率时,湿润锋剖面中,除细沙土部分剖面达到饱和,其余粗沙土剖面无法达到饱和,且其饱和程度和下层粗沙土土壤持水能力有关。 展开更多

关键词 入渗 分层土壤 土壤累计入渗量 湿润锋距离

下载PDF 职称材料

面向大尺度区域分布式水文模型的子流域划分方法改进 被引量：13

2

作者 刘欢 杜军凯 +3 位作者 贾仰文 刘佳嘉 牛存稳 甘永德 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期36-44,共9页

子流域划分是构建流域/区域分布式水文模型的基础工作,关系到流域/区域水文模拟和预报精度的好坏。在针对大尺度区域进行子流域划分时,目前普遍使用基于地表径流漫流模型,通过单一集水面积阈值进行河网提取和子流域划分的方法在准确描... 子流域划分是构建流域/区域分布式水文模型的基础工作,关系到流域/区域水文模拟和预报精度的好坏。在针对大尺度区域进行子流域划分时,目前普遍使用基于地表径流漫流模型,通过单一集水面积阈值进行河网提取和子流域划分的方法在准确描述研究区的空间范围、确定流域出水口、提取内流区河网等方面存在一定不足。为此,作者对传统子流域划分方法进行改进,面向大尺度区域分布式水文建模提出一套基于流域出水口自动识别和多阈值虚拟河网融合技术的子流域划分方法,该方法包括4大部分,即流域出水口的识别,大、小集水面积阈值的确定,多阈值虚拟河网融合,子流域划分与编码。应用该方法对全国范围内进行了水系提取和子流域划分,共划分子流域25 174个,子流域平均面积381 km2,最大面积5 512 km2,最小面积4 km2,模拟范围与全国水系实际范围的吻合程度达到99.92%。进一步地,将研究结果与全国实测水系和现行流域区划成果进行对比分析,验证了该方法的适用性。该方法高效快速,在准确刻画大尺度区域范围的同时大幅降低了子流域个数,兼顾了模型模拟效率,较好地解决了传统子流域划分方法在大尺度区域分布式水文建模中面临的难题。相关研究可为大尺度区域分布式水文模型构建提供基础支撑,有助于更好地为大面积区尤其是国家宏观层面的水文水资源管理服务。 展开更多

关键词 子流域划分 大尺度区域 流域出水口识别 多阈值虚拟河网融合

下载PDF 职称材料

WWF水风险评估工具在中国的应用研究——以长江流域为例 被引量：10

3

作者 魏娜 仇亚琴 +5 位作者 甘泓 卢琼 刘佳嘉 甘永德 王春燕 刘妞 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第3期502-512,共11页

针对中国目前的水资源、水环境的现状以及流域水资源管理、信息统计等特点,将世界自然基金会(WWF)和德国投资与开发有限公司(DEG)提出的水风险评估指标做了本土化调整,建立了适应中国国情的流域水风险评估指标体系。采用5级5分制计算每... 针对中国目前的水资源、水环境的现状以及流域水资源管理、信息统计等特点,将世界自然基金会(WWF)和德国投资与开发有限公司(DEG)提出的水风险评估指标做了本土化调整,建立了适应中国国情的流域水风险评估指标体系。采用5级5分制计算每个指标的评分值,对部分指标的权重和计算方法做了调整,并采用综合指数加权求和法计算综合评分值。选取长江流域及其所辖的7个二级分区进行了水风险评价。结果表明,2010年长江流域及其二级区的水风险评分值均在1.1~1.8分之间,风险等级为Ⅱ级,属低风险区;各二级区的风险存在一定的差异,其中,太湖水系和汉江属Ⅱ级区中评分值较高的流域,嘉陵江的评分值最低;不同指标分类对流域水风险的贡献率不同:影响较大的是物理风险,贡献率在45%~60%左右;其次是监管风险,贡献率在21%~32%左右;最小是声誉风险,贡献率在25%以下。最后,结合我国水风险评估过程中出现的新问题,展望了本领域的发展趋势。 展开更多

关键词 水风险 综合指数加权求和法 长江流域

原文传递

考虑空气阻力作用的分层土壤降雨入渗模型 被引量：9

4

作者 甘永德 贾仰文 +2 位作者 王康 王浩 魏娜 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期164-173,共10页

基于室内试验资料,建立了非稳定降雨条件下考虑空气阻力作用的Green-Ampt模型(Modified Green-Ampt Model,MGAM),其包括非稳定降雨条件下土壤积水入渗过程和非积水入渗过程、湿润锋运移过程、积水入渗状态和非积水入渗状态相互转化过程... 基于室内试验资料,建立了非稳定降雨条件下考虑空气阻力作用的Green-Ampt模型(Modified Green-Ampt Model,MGAM),其包括非稳定降雨条件下土壤积水入渗过程和非积水入渗过程、湿润锋运移过程、积水入渗状态和非积水入渗状态相互转化过程。为了量化空气阻力作用影响程度,引入了饱和度系数Sa,并提出饱和度系数计算方法。同时应用MGAM和传统的Green-Ampt模型(Tranditional Green-Ampt Model,TGAM)模拟了径流强度、土壤累计入渗量和土壤剖面含水量,并和实测值进行了对比分析。结果表明:MGAM模型模拟的土壤累计入渗量、土壤含水量和径流强度均与实测结果吻合良好,而TGAM模型模拟土壤累计入渗量、剖面含水量均大于实测值,而径流强度小于实测值。 展开更多

关键词 分层土壤 GREEN-AMPT模型 入渗产流 空气阻力

原文传递

黄土塬区不同土地利用方式土壤水分对降雨的响应研究 被引量：9

5

作者 赵思远 贾仰文 +2 位作者 牛存稳 龚家国 甘永德 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第3期174-182,188,共10页

以黄土塬区王东沟小流域塬面为研究对象,结合野外样品采集和室内外化验分析,探究不同土地利用方式下土壤水分、土壤水氢氧稳定同位素对次降雨事件的时空响应变化规律,为黄土塬区农业生产格局优化、生态修复提供科技支撑。结果表明:(1)... 以黄土塬区王东沟小流域塬面为研究对象,结合野外样品采集和室内外化验分析,探究不同土地利用方式下土壤水分、土壤水氢氧稳定同位素对次降雨事件的时空响应变化规律,为黄土塬区农业生产格局优化、生态修复提供科技支撑。结果表明:(1)在次降雨事件(降雨量47.6 mm)发生前及发生后7天,荒草地、苹果地和玉米地在0~3 m范围内土壤平均含水量分别为16.13%±1.23%、16.01%±1.38%、16.53%±1.43%。土壤水分对本次降雨事件响应的最大深度由大到小依次是玉米地、苹果地和荒草地,前二者存在响应滞后现象。采用有序聚类分析将土壤水分纵向变化层次划分为土壤水分活跃带、弱活跃带、相对稳定带,荒草地各层次深度范围分别为0~0.2、0.2~0.4和0.4~3 m,苹果地和玉米地均为0~0.2、0.2~0.6和0.6~3 m。(2)0~3 m土层蓄水能力由大到小依次是荒草地、玉米地和苹果地;(3)本次降雨事件下,雨水δ2H、δ18O分别为-81.30‰、-11.12‰;降雨后土壤表层的入渗能力大小依次为苹果地>玉米地>荒草地。0~3 m土层范围内土壤水氢氧稳定同位素随深度变化均表现出“多峰”的变化趋势,3种土地利用方式下雨水入渗均呈现“活塞流”和“优先流”交替进行的过程。 展开更多

关键词 黄土塬区 土地利用方式 土壤水分 稳定同位素

下载PDF 职称材料

考虑空气阻力影响的流域水文过程模拟研究 被引量：7

6

作者 刘欢 甘永德 +2 位作者 贾仰文 徐飞 牛存稳 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第8期1463-1474,共12页

降雨入渗时,部分空气会被禁锢在土壤中,影响水分下渗。目前分布式水文模型构建过程中,尚未考虑空气阻力对降雨入渗的影响,这制约着模型的适用性。论文基于Green-Ampt模型,引入土壤含水量饱和度系数、土壤导水系数饱和度系数、土壤进气... 降雨入渗时,部分空气会被禁锢在土壤中,影响水分下渗。目前分布式水文模型构建过程中,尚未考虑空气阻力对降雨入渗的影响,这制约着模型的适用性。论文基于Green-Ampt模型,引入土壤含水量饱和度系数、土壤导水系数饱和度系数、土壤进气值和土壤进水值4个参数量化空气阻力影响,改进分布式水文模型WEP-L模型。最后,选择清水河流域和柳江流域进行实例研究,检验WEP-L模型的改进效果。结果表明:与传统WEP-L模型相比,改进的WEP-L模型在清水河流域(面积较小)应用时可显著提高流域水文过程模拟精度,尤其是在暴雨洪水期,日径流模拟相对误差由40.57%降低到9.43%,Nash效率系数由-0.24提高到0.57。而在柳江流域(面积较大)应用时,模型改进后模拟效果虽有所改善,但不够显著。 展开更多

关键词 水文模拟 入渗产流 空气阻力 GREEN-AMPT模型 WEP-L模型

原文传递

膨胀性土壤降雨入渗产流模型 被引量：7

7

作者 甘永德 贾仰文 +2 位作者 刘欢 牛存稳 仇亚琴 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1220-1228,1239,共10页

膨胀性土壤吸水会发生膨胀变形,这对降雨入渗产流过程有显著影响。本文以Green-Ampt模型为基础,提出了考虑土壤膨胀性的非稳定降雨入渗产流模型(GJGAM)。为量化土壤膨胀性对降雨入渗产流过程的影响,文章引入了考虑土壤膨胀性的土壤饱和... 膨胀性土壤吸水会发生膨胀变形,这对降雨入渗产流过程有显著影响。本文以Green-Ampt模型为基础,提出了考虑土壤膨胀性的非稳定降雨入渗产流模型(GJGAM)。为量化土壤膨胀性对降雨入渗产流过程的影响,文章引入了考虑土壤膨胀性的土壤饱和导水系数及饱和含水量,并提出了两参数的计算方法。同时,应用GJGAM和传统的不考虑土壤膨胀性模型(TGAM)分别模拟了径流强度和土壤累计入渗量的室内试验过程,并与试验观测值进行了对比分析。结果表明:利用GJGAM模拟得到的土壤累计入渗量和径流强度与其实测结果吻合良好,而TGAM模拟得到的土壤累计入渗量大于实测值,而径流强度小于实测值。 展开更多

关键词 土壤膨胀性 黄土 GREEN-AMPT模型 土壤入渗产流

原文传递

土石混合介质碎石性质对土壤入渗和产流过程影响 被引量：6

8

作者 司曼菲 甘永德 +4 位作者 刘欢 苏辉东 仇亚琴 牛存稳 李海明 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第2期59-63,107,共6页

为了研究土石介质中碎石性质对土壤入渗和产流过程的影响,本试验采用室内土柱试验,分析了两种不同岩性碎石(片麻岩和石灰岩)分别在碎石质量比例(土石介质比例)为15%、45%、65%和90%的条件下,对土壤入渗和产流的影响,并用Philip模型和Hor... 为了研究土石介质中碎石性质对土壤入渗和产流过程的影响,本试验采用室内土柱试验,分析了两种不同岩性碎石(片麻岩和石灰岩)分别在碎石质量比例(土石介质比例)为15%、45%、65%和90%的条件下,对土壤入渗和产流的影响,并用Philip模型和Horton模型进行了拟合分析。其结果如下:(1)在同一种岩石,相同时间内,土壤累积入渗量随碎石含量的增多而减小,产流量随碎石含量的增多而增加;(2)在相同碎石比例条件下,相同时间内,片麻岩的累计入渗量大于石灰岩,而产流量小于石灰岩;(3)Philip模型、Horton模型均可拟合土石介质土壤累计入渗量随时间变化关系,稳定入渗率A(if)随碎石含量呈减小趋势,土壤吸渗率S随碎石含量呈减小趋势,而初始入渗率ii呈增加趋势。 展开更多

关键词 土石混合介质 石灰岩 片麻岩 土壤累计入渗量 径流强度

下载PDF 职称材料

土石山区山坡降雨入渗产流模型 被引量：6

9

作者 甘永德 刘欢 +3 位作者 贾仰文 顾金普 仇亚琴 司曼菲 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期8-13,共6页

在分析土石山区下垫面特性的基础上,引入碎石体积比例系数量化土壤中碎石对入渗的影响,并考虑山坡基岩凹凸面及封闭裂隙储留,构建了一种包括植被截留、洼地储留、土壤入渗、壤中流、基岩凹凸面及封闭裂隙储留等计算模块的土石山区山坡... 在分析土石山区下垫面特性的基础上,引入碎石体积比例系数量化土壤中碎石对入渗的影响,并考虑山坡基岩凹凸面及封闭裂隙储留,构建了一种包括植被截留、洼地储留、土壤入渗、壤中流、基岩凹凸面及封闭裂隙储留等计算模块的土石山区山坡降雨入渗产流模型;采用径流小区天然降雨产汇流试验对模型进行验证,并与现有山坡降雨入渗产流模型的模拟结果进行了对比分析。结果表明:与现有模型相比,构建的入渗产流模型可以较好地模拟地表径流强度和土壤入渗率,实测值与模型模拟值较为吻合;暴雨期土壤入渗率的模拟值远小于实测值,可能原因在于该模型忽略了碎石与土壤的直接接触面间可能形成的水流快速通道,未考虑土石山区山坡土壤层和基岩层中可能存在的优先流,模型尚需进一步完善和改进。 展开更多

关键词 降雨入渗产流模型 土石山区 土石介质 土壤入渗率 径流强度

下载PDF 职称材料

空气阻力影响下的分层土壤非稳定降雨入渗产流模型 被引量：6

10

作者 甘永德 贾仰文 +2 位作者 刘欢 仇亚琴 牛存稳 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期933-944,共12页

降雨或灌溉期内,土壤内的空气很难及时全部排出。禁锢在土壤中的空气产生的压力阻碍了土壤水分入渗。针对空气阻力对土壤入渗过程的影响,对Green-Ampt模型进行了改进,提出了非稳定降雨条件下考虑空气阻力作用的分层土壤降雨入渗产流模型... 降雨或灌溉期内,土壤内的空气很难及时全部排出。禁锢在土壤中的空气产生的压力阻碍了土壤水分入渗。针对空气阻力对土壤入渗过程的影响,对Green-Ampt模型进行了改进,提出了非稳定降雨条件下考虑空气阻力作用的分层土壤降雨入渗产流模型(MGAM)。模型中,引入了饱和度系数(Sa)量化入渗水分剖面滞留空气影响下的实际导水系数和实际含水量,引入进水值(hwb)和进气值(hab)量化湿润锋处实际负压水头,并提出由土壤物理性质估算饱和度系数(Sa)、进水值(hwb)和进气值(hab)的参数化方案。为了验证模型适用性,采用MGAM模型模拟分析了室内开展的空气限制条件下的分层土壤非稳定降雨一维入渗产流试验观测成果,包括土壤水分分布特征、土壤累计入渗量和径流强度,并将模型模拟值与试验观测值,以及传统不考虑空气阻力TGAM模型(Traditional Green-Ampt Model)模拟值进行了对比分析,结果表明MGAM模型模拟的土壤累计入渗量、土壤含水量和径流强度均与实测结果吻合良好,而TGAM模型模拟土壤累计入渗量、土壤含水量均大于实测值,而径流强度小于实测值。 展开更多

关键词 分层土壤 GREEN-AMPT模型 入渗产流 空气阻力

原文传递

基于二元水循环的用水总量与用水效率控制研究——以渭河流域为例 被引量：6

11

作者 魏娜 游进军 +3 位作者 贾仰文 甘永德 牛存稳 张守平 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期22-26,共5页

以二元水循环理论为基础,以最严格水资源管理制度中的"用水总量"与"用水效率"联合调控为目标,提出"以耗水管理为核心,用水总量与用水效率控制为约束"的理念和思路。分析了用水总量与用水效率控制的概念... 以二元水循环理论为基础,以最严格水资源管理制度中的"用水总量"与"用水效率"联合调控为目标,提出"以耗水管理为核心,用水总量与用水效率控制为约束"的理念和思路。分析了用水总量与用水效率控制的概念和关系,构建了基于二元水循环理论的用水总量与用水效率多重调控机制。为实现耗水总量控制,将用水过程划分为水源端的供水和用户端的用水两大环节。由于各类水源到达用户的供水过程存在不同的环节,水量损失有所差异。通过对基于规则的水资源配置模型的改进,建立了水源—用户供水优化模型,重点分析不同水源利用情景对于用耗水总量控制的影响。最后,以渭河流域为例进行了应用分析。 展开更多

关键词 二元水循环 用水总量控制 用水效率控制 耗水总量控制 渭河流域

下载PDF 职称材料

基于稳定同位素的黄土塬区地下水补给规律研究 被引量：6

12

作者 赵思远 贾仰文 +3 位作者 唐颖栋 牛存稳 龚家国 甘永德 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第8期63-69,77,共8页

选择典型黄土塬区——长武塬及长武塬边的王东沟小流域作为研究区,对研究区内降水、不同地表植被类型下0~15 m深度范围内的土壤水、井水和泉水样品进行采集,对比分析了各水体氢氧稳定同位素的组成特征,进而对黄土塬区地下水补给方式进... 选择典型黄土塬区——长武塬及长武塬边的王东沟小流域作为研究区,对研究区内降水、不同地表植被类型下0~15 m深度范围内的土壤水、井水和泉水样品进行采集,对比分析了各水体氢氧稳定同位素的组成特征,进而对黄土塬区地下水补给方式进行判定。结果发现:降水同位素组成与氘盈余呈现出“先减小后增大的趋势”的季节变化趋势;土壤水样氢氧同位素点样分布于当地大气降水线(Local Meteoric Water Line,LMWL)的右下方,分布较为离散,土壤水入渗过程中活塞流与优先流共同存在;地下水样氢氧同位素点样分布于LMWL和土壤水分蒸发线(Soil Water Euaporation Line,SWEL)之间,其离散程度远小于雨水与土壤水样品;黄土塬区地下水主要接受土壤水通过活塞流和优先流的双重入渗补给。 展开更多

关键词 黄土塬区 地下水补给 稳定同位素 活塞流 优先流

下载PDF 职称材料

北方土石山区典型坡面优先流特征研究 被引量：5

13

作者 赵思远 苏辉东 +4 位作者 贾仰文 龚家国 牛存稳 甘永德 赵翠平 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期9-15,共7页

以太行山区崇陵流域的典型坡面为研究对象,通过亮蓝(Blue-FCF)与KI染色示踪试验,利用图像处理软件技术,计算优先流形态特征参数,分析5个不同坡位的优先流形态特征变化规律。结果表明:(1)随着坡位升高,坡面土壤厚度、容重逐渐减小,而总... 以太行山区崇陵流域的典型坡面为研究对象,通过亮蓝(Blue-FCF)与KI染色示踪试验,利用图像处理软件技术,计算优先流形态特征参数,分析5个不同坡位的优先流形态特征变化规律。结果表明:(1)随着坡位升高,坡面土壤厚度、容重逐渐减小,而总孔隙度、渗透系数、饱和含水量逐渐增大,凋萎系数与田间持水量则呈现波动变化趋势;(2)随着坡位的升高,染色剂运移深度不断增加,基质流区域占比减小而优先流区域占比增大;各坡位染色面积比随深度缓慢下降,在40cm以下深度范围高坡位点的土壤水分与周围土体交互作用较低坡位点较弱;染色剂入渗体积随坡位升高而逐渐增大;(3)随着坡位的升高,优先流对实际水分运移的贡献增大,高坡位坡面水分以优先流为主要方式向下入渗;(4)土壤质地与容重是影响土石山区坡面不同坡位优先流差异的主要因素。 展开更多

关键词 土石山区 染色示踪 优先流 坡面 染色形态特征

下载PDF 职称材料

基于“以学生为中心”教学理念的水力学“翻转课堂”课程改革 被引量：2

14

作者 吴玉帅 甘永德 顾声龙 《大学（教学与教育）》 2023年第2期128-131,共4页

新时代背景下,传统教学模式在一定程度上不再适应当今社会的发展,无法满足培养学生综合素质的要求。本文针对目前水力学课程存在的教学现状及问题提出了基于多元化理论的水力学“翻转课堂”课程改革思路,主要有:课前自学、课堂展示(翻... 新时代背景下,传统教学模式在一定程度上不再适应当今社会的发展,无法满足培养学生综合素质的要求。本文针对目前水力学课程存在的教学现状及问题提出了基于多元化理论的水力学“翻转课堂”课程改革思路,主要有:课前自学、课堂展示(翻转课堂)、课后巩固、项目挑战、教学评价改革五个方面。充分结合基于“互联网+”的线上教学平台、SPOC课程等,让水力学课堂丰富有趣,提高了学生的沟通交流能力、团队协作能力、自学能力、创新能力和理论联系实际的能力,旨在现为祖国培养全面发展的青年人才的目的。 展开更多

关键词 课程改革 翻转课堂 项目挑战 教学评价

下载PDF 职称材料

基于BP网络的白杨树潜在蒸散量模拟优化研究

15

作者 高涛 袁日萍 +2 位作者 郑丽萍 王尚涛 甘永德 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第S01期131-134,共4页

【目的】探寻最优的白杨树潜在蒸散量(ET_(0))模拟方法。【方法】基于贵德县2022年1—6月的气象数据,建立了不同算法优化下白杨树ET_(0)的模拟模型,选取151组数据对模型进行训练,选取30组数据对模型进行验证。【结果】影响白杨树ET_(0)... 【目的】探寻最优的白杨树潜在蒸散量(ET_(0))模拟方法。【方法】基于贵德县2022年1—6月的气象数据,建立了不同算法优化下白杨树ET_(0)的模拟模型,选取151组数据对模型进行训练,选取30组数据对模型进行验证。【结果】影响白杨树ET_(0)的主要因素为平均气温,2 m高处风速,饱和水汽压差,相对湿度,基于不同算法优化后的BP网络模型在模拟白杨树ET_(0)方面的精度优于传统的BP网络模型。【结论】EWOA-BP网络模型的模拟精度最佳,可以作为预测白杨树ET_(0)的首选模型。 展开更多

关键词 ET_(0) BP网络 高寒区 气象

下载PDF 职称材料

膨胀性土壤饱和水分运动参数计算模型 被引量：6

16

作者 甘永德 刘欢 +3 位作者 贾仰文 牛存稳 仇亚琴 魏娜 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期77-83,共7页

膨胀性土壤吸水膨胀变形,具有复杂的水文特性及力学性质,其分布范围广泛,对国民经济有着重大影响,开展膨胀性土壤水分运动研究具有重要的实际意义和理论意义。目前的土壤水分运动研究多针对非膨胀性土壤,相关研究成果不适用于描述膨胀... 膨胀性土壤吸水膨胀变形,具有复杂的水文特性及力学性质,其分布范围广泛,对国民经济有着重大影响,开展膨胀性土壤水分运动研究具有重要的实际意义和理论意义。目前的土壤水分运动研究多针对非膨胀性土壤,相关研究成果不适用于描述膨胀性土壤水分运动过程。土壤膨胀变形主要是土壤膨胀力和自重应力综合作用的结果,土壤受力变形特征随土壤深度的变化而变化。为量化土壤膨胀变形对土壤水分运动参数的影响,采用土壤膨胀特征曲线和土壤应力-应变关系曲线建立包括饱和含水量、饱和导水系数、饱和比容积等在内的膨胀性土壤饱和水分运动参数计算模型。以黄绵土和娄土为典型膨胀性土壤,基于室内试验开展不同厚度土壤饱和水分运动参数的测定,验证所提出的参数计算模型的适用性和可靠性。结果表明:土壤饱和水分运动参数的计算值与实测值间的相对误差均小于10%,Nash效率系数均大于0.85,均方根误差均小于0.07,说明该模型可以较好地模拟计算膨胀性土壤饱和水分运动参数。研究成果既丰富了土壤水分运动理论研究,也为膨胀性土壤水分的利用和管理提供参考。未来研究将深入探讨不同初始含水量和初始容重下,土壤自重应力和膨胀力对饱和水分运动的影响,以期进一步提高模型性能。 展开更多

关键词 膨胀性土壤 土壤水分运动 饱和含水量 饱和导水率 饱和比容积

下载PDF 职称材料

西南季节性干旱区夏玉米水氮耦合效应与水氮生产函数研究

17

作者 侯艳 崔宁博 +1 位作者 郭立 甘永德 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第4期34-40,共7页

【目的】探究西南季节性干旱区夏玉米关键生育期适宜的水氮耦合模式。【方法】于2022年6—10月在四川省都江堰灌溉试验站测桶区遮雨棚内开展夏玉米水氮耦合试验,以仲玉3号夏玉米为研究对象,采用桶栽方式种植夏玉米,以充分灌水(100%ET)... 【目的】探究西南季节性干旱区夏玉米关键生育期适宜的水氮耦合模式。【方法】于2022年6—10月在四川省都江堰灌溉试验站测桶区遮雨棚内开展夏玉米水氮耦合试验,以仲玉3号夏玉米为研究对象,采用桶栽方式种植夏玉米,以充分灌水(100%ET)和当地高水平施氮量(300 kg/hm2)为对照(CK),在拔节—抽雄期(Ⅱ)、抽雄—灌浆期(Ⅲ)分别设置2个灌水水平:HW(75%CK)、LW(50%CK)和3个施氮水平:N1(85%CK)、N2(70%CK)、N3(55%CK),共计13个处理,研究不同关键生育期的水氮耦合对夏玉米生长、产量、水分利用效率(WUE)、氮肥偏生产力(NPFP)的影响,基于Jensen模型构建水氮生产函数。【结果】拔节—抽雄期为夏玉米营养生长的关键时期,适宜的水氮耦合模式能在节水节氮条件下获得较高的产量并提高WUE和NPFP,Ⅱ-HWN2、Ⅲ-HWN1处理和Ⅲ-HWN2处理较CK分别节水12.78%、9.77%和9.77%,节氮9.0%、4.5%和9.0%,增产1.31%、4.32%和4.50%,WUE较CK分别提高28.39%、14.83%和8.52%,NPFP较CK分别提高11.33%、10.42%和8.52%;基于Jensen模型构建的水氮生产函数拟合度较好(R2=0.7619),拔节—抽雄期水氮敏感指数为0.152,大于抽雄—灌浆期的水氮敏感指数0.074。【结论】从提高水肥资源利用效率和保障产量的角度出发,推荐Ⅱ-HWN2处理和Ⅲ-HWN2处理为西南季节性干旱区适宜的水氮耦合模式。 展开更多

关键词 玉米 水氮耦合 水分利用效率 氮肥偏生产力

下载PDF 职称材料

崇陵流域土石山区坡面优先流发育路径研究 被引量：4

18

作者 苏辉东 赵思远 +4 位作者 贾仰文 龚家国 牛存稳 甘永德 赵翠平 《水文》 CSCD 北大核心 2019年第6期1-6,共6页

大孔隙优先流对山坡产汇流过程有重要影响。为摸清太行山土石山坡不同坡位点(坡顶、坡中上、坡中、坡中下、坡脚)的大孔隙优先流发育路径规律,以崇陵流域的典型山坡为研究对象,采用亮蓝染色剂开展了野外双环入渗染色剂示踪试验,并从水... 大孔隙优先流对山坡产汇流过程有重要影响。为摸清太行山土石山坡不同坡位点(坡顶、坡中上、坡中、坡中下、坡脚)的大孔隙优先流发育路径规律,以崇陵流域的典型山坡为研究对象,采用亮蓝染色剂开展了野外双环入渗染色剂示踪试验,并从水平方向与垂直方向对比分析大孔隙优先流发育路径。结果表明:(1)从坡顶到坡脚,垂直方向优先流发育减弱,水平方向优先流增强。(2)坡中以下,大孔隙优先流水平发育明显;而坡中以上,垂直方向优先流发育明显,水平方向大孔隙优先流鲜有发育。(3)崇陵流域土山区坡面表层深度20 cm以上很少出现水平方向的优先流侧向补给,为垂直向下的活塞式下渗方式。20 cm以下开始出现水平方向的大孔隙优先流,30~70 cm为优先流发育显著区。以上结论可以为基于优先流的山坡产汇流模拟提供参考。 展开更多

关键词 大孔隙优先流 染色示踪 发育路径 亮蓝染色剂 山坡产汇流

下载PDF 职称材料

考虑两流区影响的分布式水文模型及其应用 被引量：1

19

作者 甘永德 赵思远 郑丽萍 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第3期8-14,20,共8页

黄土塬区土层巨厚,土壤入渗过程包括优先流和基质流,但其两流区入渗过程不同于山区等区域。目前,分布式水文模型在黄土高原应用时未考虑优先流对降雨入渗过程的影响,造成模型在黄土高原应用时模拟失真,精度较低,大大限制了流域分布式水... 黄土塬区土层巨厚,土壤入渗过程包括优先流和基质流,但其两流区入渗过程不同于山区等区域。目前,分布式水文模型在黄土高原应用时未考虑优先流对降雨入渗过程的影响,造成模型在黄土高原应用时模拟失真,精度较低,大大限制了流域分布式水文模型的广泛适用性。基于传统降雨入渗模型(Green-Ampt模型),研究通过引入总土壤饱和含水量和土壤总饱和导水系数,改进分布式水文模型,构建黄土塬区两流区WEP分布式水文模型。选择黑河流域作为研究区域,分别利用改进前、后的WEP模型模拟研究区的降雨径流过程,对比验证WEP模型改进后的适用性。结果表明:与传统WEP模型相比,通过考虑两流区影响:对于月径流而言,流域断面逐月径流量相对误差绝对值均小于0.05%,Nash-Sutcliffe效率系数均大于0.69;而未改进模型的相对误差为0.06%~0.24%,Nash-Sutcliffe效率系数在0.66~0.70之间;改进后的模型率定期Nash-Sutcliffe效率系数由0.66升高至0.69,相对误差绝对值由0.24%降低到0.05%,在验证期内Nash-Sutcliffe效率系数由0.70提升到0.73,相对误差由0.06%减小到0.01%。针对日径流过程而言,模型改进后,Nash-Sutcliffe效率系数由-4.22提升到0.64,相对误差由57.17%降低到19.80%。通过考虑两流区对降雨入渗的影响,WEP模型对黑河流域断面月径流量以及日径流量过程的模拟效果明显改善,表明改进后的WEP模型在黄土塬区具有较好适用性,有助于增强对水分入渗过程的认识。 展开更多

关键词 基质流 优先流 水文模拟 降雨入渗 WEP模型

下载PDF 职称材料

膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流影响 被引量：1

20

作者 李航 郑丽萍 +4 位作者 甘永德 王尚涛 吴玉帅 李润杰 郭立 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第10期114-120,共7页

膨胀性土壤具有吸水膨胀,失水干缩开裂的特性,其中土壤裂隙对降雨入渗和产流过程均会产生重要的影响。为探究膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响规律,以青海湖流域常见的栗钙土为膨胀性土壤,针对土壤干缩过程,设置不同土壤初始含水量... 膨胀性土壤具有吸水膨胀,失水干缩开裂的特性,其中土壤裂隙对降雨入渗和产流过程均会产生重要的影响。为探究膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响规律,以青海湖流域常见的栗钙土为膨胀性土壤,针对土壤干缩过程,设置不同土壤初始含水量开展室内降雨入渗产流试验,研究在不同初始含水量下土壤干缩裂隙对土壤累计入渗量、径流强度和土壤含水量等的影响。结果表明:随着土壤初始含水量的降低,土壤干缩裂隙发育程度提高,土壤累计入渗量、初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率均增大;土壤表面裂隙率和裂隙线密度与累计入渗量相关程度较好,相关系数均大于0.85,表面裂隙面积率和线密度越大,裂隙对入渗的作用越显著;土壤干缩裂隙发育程度越高,土壤产流滞后时间越长,产流量越小,径流强度达到稳定的时间越长;土壤干缩裂隙有利于优先流形成,裂隙发育程度越高,土壤水分对深层土壤的补给能力越强。试验探究了膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响,为膨胀性土壤降雨入渗产流规律提供了补充。 展开更多

关键词 土壤膨胀性 干缩裂隙 土壤累计入渗量 径流强度

下载PDF 职称材料