荒漠地区生物土壤结皮的水文物理特征分析 被引量：32

1

作者 王新平 肖洪浪 +2 位作者 张景光 李新荣 康尔泗 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期592-598,共7页

通过室内压力陶土板系统测定土壤含水率与基质势的关系与Star-1土壤水分物理特征测定系统确定非饱和土壤水力传导度的方法,结合应用van Genuchten公式模拟,分析了位于腾格里沙漠东南缘包兰铁路沙坡头段人工生态防护体系生物土壤结皮的... 通过室内压力陶土板系统测定土壤含水率与基质势的关系与Star-1土壤水分物理特征测定系统确定非饱和土壤水力传导度的方法,结合应用van Genuchten公式模拟,分析了位于腾格里沙漠东南缘包兰铁路沙坡头段人工生态防护体系生物土壤结皮的水文物理特征,确定了其水分特征曲线、非饱和土壤水力传导度、非饱和弥散系数,并与原始沙丘沙进行比较。结果表明,生物土壤结皮的持水能力是沙丘沙的3~9倍。当土壤基质势在-1^-3 000 cm的较高范围变化时,生物土壤结皮平均非饱和水力传导度低于沙丘沙(约为12%);而当土壤基质势在-3 000^-15 000 cm的较低范围变化时,沙丘沙的平均非饱和水力传导度又大大低于生物土壤结皮(约为91.0%)。正是由于生物土壤结皮特殊的质地与结构,使其非饱和水力传导度随着土壤基质势的降低,以及土壤含水量的减少,而趋于增大。与原始沙丘沙比较,生物土壤结皮独特的水文物理特点决定了它对荒漠地区土壤微生境的改善与促进作用,特别是通常情况下的高持水能力与低土壤基质势条件下的较高非饱和水力传导度,能够提高浅层土壤水分的有效性,有利于人工生态防护体系主要组分浅根系灌木、草本植物与小型土壤动物的生存繁衍。 展开更多

关键词 生物土壤结皮 水文物理特征 非饱和土壤水力传导度 非饱和土壤弥散系数

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水库蓄水过程中堆积体边坡瞬态稳定性分析 被引量：14

2

作者 杨继红 王俊梅 +2 位作者 董金玉 刘汉东 王四巍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期464-470,共7页

由现场试验结合Fredlund和Xing方法确定了堆积体的非饱和渗透性函数分布曲线。根据概化的地质模型,建立了非饱和渗流分析的有限元模型,模拟得到蓄水过程中不同时刻坡体中孔隙水压力的分布。把暂态孔隙水压力的分布和非饱和土强度理论应... 由现场试验结合Fredlund和Xing方法确定了堆积体的非饱和渗透性函数分布曲线。根据概化的地质模型,建立了非饱和渗流分析的有限元模型,模拟得到蓄水过程中不同时刻坡体中孔隙水压力的分布。把暂态孔隙水压力的分布和非饱和土强度理论应用到普遍极限平衡法(GLE)中,进行了库水上升过程中边坡瞬态稳定性分析。结果表明,库水上升过程中,坡体整体稳定性是下降的,而在受库水变动影响的局部区域,其稳定性系数随着库水位的上升表现出先减小后增大的趋势,即存在一个危险水位,在一定条件下,可能会诱发坡体下部局部区域失稳。 展开更多

关键词 水库蓄水 非饱和土 非饱和渗透系数 普遍极限平衡法 瞬态稳定性

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快速测量非饱和土渗透系数的湿润锋前进法适用性研究 被引量：12

3

作者 李旭 范一锴 黄新 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1489-1494,共6页

非饱和土渗透系数函数是非饱和土体渗流分析中必不可少的参数。然而非饱和土渗透系数函数测量非常困难,其中稳态法测量范围过于狭小,而瞬时截面法耗时动辄数月,难以应用。为此,提出了湿润锋前进法,有望在一周内测得渗透系数函数。采用... 非饱和土渗透系数函数是非饱和土体渗流分析中必不可少的参数。然而非饱和土渗透系数函数测量非常困难,其中稳态法测量范围过于狭小,而瞬时截面法耗时动辄数月,难以应用。为此,提出了湿润锋前进法,有望在一周内测得渗透系数函数。采用数值模拟手段检验湿润锋前进法的测量精度和适用范围。数值模拟结果显示:对于砂土、粉土、黏土,湿润锋前进法得到的渗透系数函数均与输入的理论渗透曲线一致,但测量范围限于高吸力范围(大于进气值)。此外,还采用瞬时截面法计算了渗透系数函数,结果表明:瞬时截面法计算的渗透系数在理论渗透曲线附近波动,其精度取决于监测截面的间距,间距越大,精度越低。在给出的20、60、100 mm这3种间距中,20 mm间距时计算得到的渗透系数精度最高,但与湿润锋前进法的精度仍有一定差距。因此,湿润锋前进法是一种可靠的能够快速得到渗透系数函数的测量手段。 展开更多

关键词 非饱和土 非饱和渗透系数 湿润锋前进法 瞬时截面法

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基于连续分形理论的土壤非饱和水力传导度的研究 被引量：8

4

作者 王康 张仁铎 王富庆 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期206-210,共5页

土壤的孔隙是具有连续分形性质的物理结构,根据土壤孔隙分形结构建立了非饱和水力传导度模型。模型包括综合系数、分形维数和临界体积比3个参数,综合系数为不同土壤基质势对应的非饱和水力传导度与饱和传导度之间的水力联系,与土壤质地... 土壤的孔隙是具有连续分形性质的物理结构,根据土壤孔隙分形结构建立了非饱和水力传导度模型。模型包括综合系数、分形维数和临界体积比3个参数,综合系数为不同土壤基质势对应的非饱和水力传导度与饱和传导度之间的水力联系,与土壤质地有关;分形维数反映土壤孔隙结构对于非饱和水力传导度的作用,土壤不同尺寸孔隙之间的连通性则通过临界体积加以描述。模型具有较为明确的物理解释。将模型应用于5种不同土壤的结果表明,所提出的非饱和水力传导度模型具有较好的模拟效果。 展开更多

关键词 土壤 孔隙结构 连续分形理论 非饱和水力传导度

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土壤导水参数的温度效应及其数学模式 被引量：6

5

作者 张富仓 张一平 张君常 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第12期8-15,共8页

本文对非饱和土壤导水参数包括土壤水分特征曲线ｈ（θ），土壤水分扩散率Ｄ（θ）及土壤非饱和导水率Ｋ（θ）的温度效应进行了定量研究，在此基础上应用表面张力──粘滞流理论（ＳＴＶＦ），Ｇ（θ）因子函数及Ｐｈｉｌｉｐ扩散理论... 本文对非饱和土壤导水参数包括土壤水分特征曲线ｈ（θ），土壤水分扩散率Ｄ（θ）及土壤非饱和导水率Ｋ（θ）的温度效应进行了定量研究，在此基础上应用表面张力──粘滞流理论（ＳＴＶＦ），Ｇ（θ）因子函数及Ｐｈｉｌｉｐ扩散理论对其温度效应的机理进行了分析。 展开更多

关键词 土壤 导水参数 扩散率 温度效应 表面张力

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一维稳态渗流时非饱和土中的基质吸力分布 被引量：6

6

作者 李顺群 赵少飞 王学志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期90-94,共5页

首先对非饱和土中的土水势和干土吸水过程中土水势的变化进行了定性分析。然后利用水相连续性条件、广义 Darcy定律及 Gardner 关于非饱和土导水系数和基质吸力的经验公式,建立了非饱和土一维稳态渗流情况下基质吸力沿深度变化的关系表... 首先对非饱和土中的土水势和干土吸水过程中土水势的变化进行了定性分析。然后利用水相连续性条件、广义 Darcy定律及 Gardner 关于非饱和土导水系数和基质吸力的经验公式,建立了非饱和土一维稳态渗流情况下基质吸力沿深度变化的关系表达式,并利用差分方法对稳态入渗和稳态蒸发两种情况进行了求解。根据提出的方法,不仅可以方便地得到基质吸力沿深度的分布,而且可以求出水头和导水系数沿深度的变化。 展开更多

关键词 非饱和土 稳态渗流 基质吸力 导水系数 土水势

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非饱和土壤导水率试验计算与模拟分析 被引量：4

7

作者 胡钜鑫 虎胆·吐马尔白 +1 位作者 穆丽德尔·托伙加 杨未静 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期105-111,共7页

以非饱和土壤导水率作为研究对象,用瞬时剖面法计算两种土壤非饱和土壤导水率,并与RETC中不同模型的模拟结果进行对比,研究瞬时剖面法计算结果的可靠性。结果表明:两种土壤的K-h与lgK-h模拟曲线和实测值均吻合较好,实测值和不同模型的... 以非饱和土壤导水率作为研究对象,用瞬时剖面法计算两种土壤非饱和土壤导水率,并与RETC中不同模型的模拟结果进行对比,研究瞬时剖面法计算结果的可靠性。结果表明:两种土壤的K-h与lgK-h模拟曲线和实测值均吻合较好,实测值和不同模型的模拟值均属于高度性相关,且K-θ实测曲线与各模型的模拟曲线变化规律相似,处于各模拟曲线之间。综上所述,瞬时剖面法计算结果与模拟结果相似,具有一定的准确性,可以直接使用在实际生产运用过程中。 展开更多

关键词 非饱和土壤导水率 瞬时剖面法 VAN GENUCHTEN模型 Mualem模型

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一种非饱和土相对渗透系数的试验数值联合估计法 被引量：4

8

作者 赵晓龙 邱秀梅 +1 位作者 卞汉兵 邱庆泰 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1114-1117,1150,共5页

由于非饱和土相对渗透系数对饱和度的变化十分敏感,因此通过试验测定非饱和土相对渗透系数并不容易。以广义达西定律和van Genuchten模型为理论依据,可通过简单的蒸发试验和数值分析,获得非饱和状态下土壤的相对渗透系数。模拟结果和试... 由于非饱和土相对渗透系数对饱和度的变化十分敏感,因此通过试验测定非饱和土相对渗透系数并不容易。以广义达西定律和van Genuchten模型为理论依据,可通过简单的蒸发试验和数值分析,获得非饱和状态下土壤的相对渗透系数。模拟结果和试验数据的对比分析表明,该方法得到的非饱和土相对渗透系数具有一定的可靠性,在有限元反分析模型参数方面具有一定的创新性,但其实际精度还有待通过试验对比来进一步验证。 展开更多

关键词 非饱和土 饱和度 蒸发试验 数值分析 相对渗透系数

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非饱和土壤导水参数的测定与计算 被引量：3

9

作者 冯绍元 张瑜芳 《北京农业工程大学学报》 1994年第4期24-28,共5页

通过室内实验测定非饱和均质粉砂壤土的水分特征曲线和导水参数,采用现有的一些公式和模型计算了实验土样的导水参数值,并对导水参数的计算值和实测值进行了比较,对推导方法进行了分析。

关键词 非饱和土 水力传导度 土壤 水分扩散度 计算

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非饱和土渗透系数曲线的分段简化模型 被引量：2

10

作者 王晓峰 时红莲 +1 位作者 王震 吴柳东 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第2期72-77,83,共7页

根据影响非饱和土渗透系数变化的主要因素,选取合理特征点将土-水特征曲线划分成4个阶段。在此基础上,对大量数据进行统计分析,建立了一种分段简化模型,用于描述级配不良的非黏性土的非饱和渗透系数曲线,只需知道该模型中特征点的相关... 根据影响非饱和土渗透系数变化的主要因素,选取合理特征点将土-水特征曲线划分成4个阶段。在此基础上,对大量数据进行统计分析,建立了一种分段简化模型,用于描述级配不良的非黏性土的非饱和渗透系数曲线,只需知道该模型中特征点的相关参数即可得到完整渗透系数曲线,并通过现有数据进行了验证分析。验证结果表明:在低基质吸力(0<ψ≤ψa)时,ln K-ψ曲线呈线性变化;而当θb<θ≤θa时,ln K-lnθ曲线也有类似变化规律。 展开更多

关键词 非饱和土 渗透系数 分段简化模型 土-水特征曲线 基质吸力

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一维稳态入渗时非饱和土基质吸力分布 被引量：2

11

作者 汪美春 汪东林 《岩土工程技术》 2007年第4期196-198,共3页

雨水的入渗和蒸发对土体的其质吸力分布有着重要的影响作用。利用水相连续性条件、广义Darcy定律及Gardner关于非饱和土导水系数和基质吸力的经验公式,建立并求解出非饱和土一维稳态渗流情况下基质吸力沿深度变化的关系表达式。根据所... 雨水的入渗和蒸发对土体的其质吸力分布有着重要的影响作用。利用水相连续性条件、广义Darcy定律及Gardner关于非饱和土导水系数和基质吸力的经验公式,建立并求解出非饱和土一维稳态渗流情况下基质吸力沿深度变化的关系表达式。根据所解得的解析解,详细分析了在单一土层情况下参数α、入渗强度q和qlks对基质吸力分布的影响。 展开更多

关键词 非饱和土 基质吸力 水力传导率 土水特征曲线

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土壤非饱和水力传导度野外试验方法 被引量：1

12

作者 宋长虹 王影桃 《黑龙江水利科技》 2017年第7期8-12,共5页

非饱和水力传导度是多孔介质中水流运动的重要参数之一,在进行较大区域尺度土壤水动力学模型模拟时,选择客观准确而实用的试验方法对其进行测量显得尤为重要。对国内外非饱和水力传导度的试验方法进行了充分的调研,比较了各种主流试验... 非饱和水力传导度是多孔介质中水流运动的重要参数之一,在进行较大区域尺度土壤水动力学模型模拟时,选择客观准确而实用的试验方法对其进行测量显得尤为重要。对国内外非饱和水力传导度的试验方法进行了充分的调研,比较了各种主流试验方法的原理和实用范围,并分析了各自的优缺点,突出阐述了适用于野外试验的方法。为进行较大区域尺度土壤水动力学模型模拟奠定了基础。 展开更多

关键词 非饱和水力传导度 野外试验 饱和水力传导度 空间变异性

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非饱和土渗透系数的试验研究 被引量：2

13

作者 梁爱民 刘潇 《井冈山大学学报（自然科学版）》 2012年第2期76-79,87,共5页

非饱和土的复杂性和多变性决定了其渗透特性明显不同于饱和土,无法根据土壤的基本性质从理论上分析得出,试验难度也较大。本研究采用的稳态渗流试验装置,是根据非饱和土的特性设计出的非饱和土渗透系数直接测量的一种新方法,通过对粉土... 非饱和土的复杂性和多变性决定了其渗透特性明显不同于饱和土,无法根据土壤的基本性质从理论上分析得出,试验难度也较大。本研究采用的稳态渗流试验装置,是根据非饱和土的特性设计出的非饱和土渗透系数直接测量的一种新方法,通过对粉土和砂质壤土两种非饱和土的渗透特性进行试验研究,得出了非饱和土含水量与渗透系数的基本关系。同时,对其关系曲线进行了van Genuchten-Mualem模型拟合,得出了很好的结果。 展开更多

关键词 非饱和土 渗透系数 稳态渗流 试验研究 拟合

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绿洲棉田非饱和土壤导水率的野外试验研究 被引量：2

14

作者 胡顺军 田长彦 宋郁东 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2010年第1期116-119,共4页

非饱和土壤导水率是研究土壤水盐运动的重要参数之一,其测定方法很多。根据Libardi等人提出的野外测定非饱和土壤导水率的θ法,通过在阿克苏水平衡试验站棉田的试验,求得了该站绿洲棉田的非饱和土壤导水率,建立了计算非饱和土壤导水率... 非饱和土壤导水率是研究土壤水盐运动的重要参数之一,其测定方法很多。根据Libardi等人提出的野外测定非饱和土壤导水率的θ法,通过在阿克苏水平衡试验站棉田的试验,求得了该站绿洲棉田的非饱和土壤导水率,建立了计算非饱和土壤导水率的经验公式,将θ法与毛细管模型确定的非饱和土壤导水率与土壤含水率的关系进行了比较,并分析了θ法的误差来源。研究结果表明:θ法简单实用,是一种野外测定非层状土壤非饱和导水率的行之有效方法。 展开更多

关键词 绿洲棉田 非饱和土壤导水率 θ法 毛细管模型

原文传递

基于统计模型的非饱和土渗透系数函数研究 被引量：1

15

作者 王晓峰 时红莲 +1 位作者 唐志政 牛超颖 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第1期102-105,共4页

对比分析2种基于统计模型预测非饱和土渗透系数的方法（Kunze法与Fredlund法）,得出：2种方法本质相同,仅选取的积分限和积分变量形式不同,是对同一问题的2种不同表述。对其简化计算方法中各参数的选取进行深入分析,结果表明：分段数m... 对比分析2种基于统计模型预测非饱和土渗透系数的方法（Kunze法与Fredlund法）,得出：2种方法本质相同,仅选取的积分限和积分变量形式不同,是对同一问题的2种不同表述。对其简化计算方法中各参数的选取进行深入分析,结果表明：分段数m取值介于15~50时较为合理,且Fredlund方法中取ln（1 000 000）（假定残余含水率为0）为积分上限、进气值的对数为积分下限,理论上会使预测结果偏大。当接近饱和含水率时,非饱和渗透系数随含水率的变化较为敏感,当接近残余含水率时,渗透系数变化率很小且差异性趋于不明显。 展开更多

关键词 非饱和土 渗透系数 统计模型 Kunze法 Fredlund法 残余含水率

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