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1.
经典Green-Ampt入渗模型计算简单,广泛应用于土壤入渗问题的研究,但在湿润锋处理上采用明显的干湿分离界面,存在一定的理论假设。鉴于此,基于饱和区−非饱和浸润区分层模型,结合达西定律,推导出入渗过程中饱和区厚度与非饱和浸润区厚度关系的理论公式,提出了水分剖面理论模型,消除了饱和区厚度和浸润区厚度的关系假设。在此基础上,建立了考虑土壤水分剖面形状和非饱和浸润区等效参数的改进Green-Ampt模型,并采用试验和有限元数值仿真对该模型进行了验证,结果表明：该模型有很高的精度,对不同类型的土有很好的适应性。同时该模型求解简单,参数物理意义明确,便于工程应用。 相似文献
2.
夏玉米田土壤水分-养分-盐分剖面二维数值模拟 总被引：1，自引：1，他引：1
以衡水试验场夏玉米田为例，建立了田间沟垄地形条件下土壤剖面的二维饱和－非饱和水流及溶质运移数学模型，对夏玉米生长条件下土壤剖面水分、养分和盐分（以下简称水养盐）的动态进行了模拟，揭示了典型时刻土壤水流动系统特征及其与土壤水分、养分和盐分的关系。结果表明：①所建立的数学模型以及模型中的参数可较好地描述和模拟土壤剖面水养盐的运移过程和变化规律；②土壤剖面水养盐的分布明显受土壤沟垄地形的影响；③在夏玉米生长期，土壤处于“耗养”和“脱盐”状态。 相似文献
3.
沿海滩涂区底泥-水体可溶性盐分迁移规律研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国煤炭地质》2020,(4)
底泥盐分的释放是滨海区水体咸化的重要因素之一。从研究底泥-水体系统盐分迁移规律入手,通过室内实验主要探索了静置状态下底泥厚度对该系统中盐分迁移的影响,并初步阐明了系统中的溶质运移机理。实验结果表明:底泥厚度的大小与其单位质量盐分释放强度以及盐分迁移率均成反比;仅在分子扩散作用下发生的垂向溶质运移影响深度是有限的;底泥盐分向水中释放的过程是不连续的,将这种导致土体盐分释出忽快忽慢的现象称之为盐分分层释出。 相似文献
4.
5.
传统Green-Ampt入渗模型由于假设过于简化而限制了计算精度,针对这一问题,在分层假设的基础上对模型进行了改进:将均质入渗土壤分为饱和层、过渡层和干土层,采用Richards模型分析了不同入渗条件下各层的厚度以及各层内含水率和导水率的变化规律,结果表明,入渗条件一定时,过渡层占湿润层(包括饱和层和过渡层)比例会随湿润层厚度的增加线性减小,积水深度和土壤初始含水率分别会影响这一线性关系的纵轴截距和斜率,而土壤饱和导水率则对其没有明显影响;过渡层内土壤含水率分布为椭圆形曲线,而导水率随深度增加线性减小。在此基础上,通过引入湿润层的等效导水率并相应给出锋面吸力的计算方法,对传统Green-Ampt模型进行了改进。结果显示,改进后模型计算精度显著提高。 相似文献
6.
基于电磁感应仪的表聚型土壤盐渍剖面特征解译研究 总被引：5，自引：0，他引：5
针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍化问题,以该地区分布最广泛的表聚型盐分剖面类型为研究对象,运用磁感大地电导率仪EM38,建立了磁感式表观电导率和土壤盐分之间的(多元)回归模型,在分析土壤盐分剖面分布特征的基础上提出了指数衰减模型,并运用该模型对盐分剖面进行了参数拟合和验证。结果表明:磁感式表观电导率EMh和EMv呈极显著的线性相关,土壤盐分在垂直方向上的变异主要表现在表层0~25cm的深度范围内。统计分析和Friedman检验结果表明,回归模型和指数衰减模型均具有较好的拟合结果和预测效果,二者的预测精度差异也不显著,表明本文提出的指数衰减模型不仅能降低待估参数的数量、提高土壤盐分剖面磁感式解译的实用性,同时还具有较高的预测精度。该研究结果为利用电磁感应仪快速、精确地进行土壤盐分预测以及盐分剖面解译提供了一定的理论参考和实践依据。 相似文献
7.
通过在野外3×6m2面积上均匀入渗条件下非饱和土壤溶质运移试验,同时对8个点定时取样,得到170cm深度内土壤溶液浓度和含水量剖面分布.据此研究了小区域范围内土壤水分和溶质的运移特征,讨论了土壤水分和盐分分布的空间变异性和统计特征.研究结果表明,在本试验条件下,土壤溶液浓度剖面的空间变异性远大于土壤水分剖面.单一测点的取样结果不能代表区域的溶质运移特征.区域上溶质浓度的平均结果能反映溶质运移的基本规律.由于土壤结构等因素的影响,不动水体含量占土壤含水量的24%～39%. 相似文献
8.
杨金忠 《水文地质工程地质》1983,(1)
在利用水利措施改造盐碱地时,需要了解土壤和地下水中盐分运移的规律,以确定最合理的改造措施和方案。因而,研究溶质在多孔介质中的运移问题有重要意义。 Fried[1971],Bear[1972],Fried[1975]对溶质 相似文献
9.
针对非饱和农田在降雨引起肥料溶质地表径流迁移流失的实际问题,建立了二层结构溶质地表径流迁移模型,根据溶质质量守恒定律和水量平衡原理,求得模型的解析解,并采用室内非饱和土壤实验验证解析模型的合理性。通过敏感性分析,探讨了模型参数和土壤物理参数对溶质地表径流迁移流失过程的影响。研究结果表明:非饱和土的吸附性增大将增强土壤溶质迁移流失到地表径流水的能力;土壤干容重增大将减少土壤溶质的地表径流迁移;土壤的初始体积含水率越高,土壤溶质的地表径流运移作用越强。 相似文献
10.
`土壤-地下水耦合数值模拟是定量刻画水流和溶质运移的主要手段。现有大范围场地尺度的研究受到数据采集难度及模拟计算量的限制,多是将土壤和地下水分成两个系统,这种方式不利于模型之间的计算反馈,易出现计算误差,因此将土壤和地下水作为整体系统研究具有重要意义。为精确刻画实际场地土壤-地下水系统中污染物迁移规律,揭示变饱和反应溶质迁移模型的参数敏感性,以某铬污染场地为研究对象,基于现场试验及前人研究所获数据,采用Galerkin有限元法建立三维土壤-地下水模型,定量描述六价铬在土壤-地下水中的迁移规律。在此基础上,通过改变补给条件,研究潜水面在土壤-地下水系统中的波动。并讨论阻滞系数和反应常数对溶质运移的影响。结果表明:在土壤中,污染物最大水平迁移距离为场地东南侧300 m;地下水中污染晕最大分布面积约为1.632 km2;垂向上土壤中的六价铬仅需15.6 h即可下渗至潜水面,第6天贯穿含水层。当潜水面随着补给量变化而波动时,地下水中六价铬会随水流进入土壤,影响土壤中污染分布。对溶质运移参数的讨论显示,当反应常数由0增大至10?6 s-1时,迁移出场区边界时地下水中污染物浓度约减少2000 mg/L,较难迁移至涟水河。基于FEFLOW的数值模型,能够解决各系统之间交互性差的问题,提供较为精确的模拟结果。 相似文献
11.
Dynamics of the soil water and solute in the sodic saline soil in the Songnen Plain,China 总被引：2，自引：2，他引：0
According to the field experiment in the sodic saline soil region in the Songnen Plain, the dynamics of the soil water and
solute affected by the shallow groundwater were explored during the growing season in 2004. The results presented that, influenced
by the strongly evaporative demand, the soil water tended to transport to the upper soil layer with salt. The layered soil
water balance model (LSWB model) revealed that the ratio of the water exchange between the groundwater and upper layer of
the soil was 11.7:1. The groundwater discharge was 53.86 mm, but the groundwater recharge from the upper layer of soil was
only 5.04 mm from 11 July to 06 September, which indicated that the groundwater could discharge to upper layer of soil and
influence the soil salinization through capillary rise. The observed values of the salt content from July to mid-October presented
that the soil solute was more changeable influenced by the climatic condition at 30 cm depth. As the field saturated hydraulic
conductivity was low, the salts mainly accumulated in about 50–70 cm depth soil layer and hardly leached into deeper soil
layer. Furthermore, the salt content was mainly controlled by the groundwater in the subsoil below 100 cm depth, the salt
content decreased with the groundwater level receding. As influenced by the shallow groundwater and freeze-thaw action, further
studies should be performed on the mechanism of soil salinization in the sodic saline soil region in the Songnen Plain of
China. 相似文献
12.
在研究和分析柳沟灌区地质结构和水盐运移特征的基础上，建立预测地在积盐规律的耦合模型。在模型中，以溶质运移的随机传输函数模型描述地位积盐过程，以确定性模型刻划含水层系统的内部特征，用该模型预测不同水位埋深条件下不同时期地表积盐量，为该区设计地下水最佳开采方案和改造盐碱地措施奠定了基础。 相似文献
13.
东秋里塔格构造带位于库车前陆盆地的南缘,新生代经历了强烈的构造挤压和构造沉降。平衡剖面分析、生长地层识别和重点井沉降史的数值模拟表明:古新-始新世库姆格列木群沉积期间构造活动微弱并沉降缓慢。渐新世苏维依组沉积期间,构造活动开始加强,沉降速度加快,并形成了一些小断距的逆断层。中新世构造活动进一步加强,沉降加速,沉积了厚层的吉迪克组膏盐层;康村组沉积时期,构造挤压使得膏盐层发生塑性流动,形成盐枕,康村组发育生长地层。随后的上新世库车组沉积期间,研究区先发生快速沉降,然后,随着南天山急剧隆升,冲断作用迅速向南扩展。约在早更新世,库车褶皱冲断带前锋到达东秋里塔格构造带,并最终定型,使得该区发生强烈的构造变形,形成大量的逆冲断裂构造带,膏盐层表现出明显的塑性流动,形成盐推覆构造。 相似文献
14.
The migration of contaminant through soil is usually modeled using the advection‐dispersion equation and assumes that the porous media is stationary without introducing a constitutive equation to represent soil structure. Consequently, time‐dependent deformation induced by soil consolidation or physical remediation is not considered, despite the need to consider these variables during planning for the remediation of contaminated ground, the prediction of contaminated groundwater movement, and the design of engineered landfills. This study focuses on the numerical modeling of solute transfer during consolidation as a first step to resolve some of these issues. We combine a coupling theory‐based mass conservation law for soil‐fluid‐solute phases with finite element modeling to simulate solute transfer during deformation and groundwater convection. We also assessed the sensitivity of solute transfer to the initial boundary conditions. The modeling shows the migration of solute toward the ground surface as a result of ground settlement and the dissipation of excess pore water pressure. The form of solute transport is dependent on the ground conditions, including factors such as the loading schedule, contamination depth, and water content. The results indicate that an understanding of the interaction between coupling phases is essential in predicting solute transfer in ground deformation and could provide an appropriate approach to ground management for soil remediation. 相似文献
15.
中下扬子早-中三叠世膏盐层是对早印支运动的沉积响应,本文从膏盐的成因、中下扬子膏盐层位的差异、沉积环境的变迁、膏盐的厚度变化和产状特征、沉积中心和沉降中心的分布等方面,分析早印支运动的表现形式。中下扬子早-中三叠世依次出现陆棚台地(碳酸盐岩)、潟湖—潮坪(白云岩与膏盐)和滨海(碎屑岩),这种大规模海退,正是早印支运动表现为构造抬升的结果。抬升过程中,残留海水在炎热干燥的气候条件下蒸发形成膏盐层,而中扬子的膏盐层位比下扬子低,据此推测中扬子先于下扬子与华北板块碰撞而抬升。平面上,现今构造格局(主要由中印支—早燕山运动形成复向斜、复背斜和推覆构造)的坳陷区主要为白云岩与(硬)石膏互层或石膏夹少量白云岩或云质石膏,膏盐层厚度大,现今构造的隆坳过渡区主要为石膏假晶、含膏云岩、石膏质白云岩、白云岩夹石膏等,膏盐层厚度小,而膏盐的厚度和产状与沉积时的水深和地势直接相关;另外,地层等厚图显示膏盐层主要分布于当时的沉降中心。这些沉积特征显示膏盐沉积时的地势与现今隆坳相间的构造地貌存在一定程度的吻合,说明膏盐沉积时的地层已经发生了轻微的褶皱变形(未见角度不整合和地层缺失)。 相似文献
16.
针对降雨径流从坡面流下的过程中会发生下渗,导致土壤水非饱和带含水率增大这一动力学过程,从物理机制上对土壤水和地表水进行耦合,将二维平面地表水模型叠置在土壤水模型的顶部,对土壤水、地表水模型进行相同的空间和时间离散,在模型的计算过程中通过达西流关系对两者之间的水量交换进行计算(双层结点法耦合)或整合离散方程的整体法进行耦合。通过对两种耦合方法的比较以及与前人的实验结果对比,该模型与耦合方法能够准确地模拟和预测地表径流与土壤水分运动过程。研究结果可为分析地表水流与饱和-非饱和带水分与溶质耦合机理提供理论支持。 相似文献
17.
2008年汶川Ms8.0级强震触发了体积近12×108 m3的大光包滑坡。该滑坡发生于古生代碳酸盐岩地层,滑带地质背景为斜坡内部深埋400 m、最大厚度达5 m的先期层间构造错动带。最新调查表明,该错动带是斜坡内部地下水通道,错动带岩体处于饱和状态。为揭示强震过程与地下水相关的大光包滑坡启动机制,提出了一种具有软弱层带的硬质碳酸盐岩边坡简化模型,将层间构造错动带概化为碳酸盐岩硬层内部软弱层带,采用FLAC3D程序中的流固耦合算法模拟了模型的响应特性。研究结果表明:强震过程中软弱层带上下碳酸盐岩硬层的变形响应时间、波型、大小出现明显差异,上硬层相对于下硬层产生了张离、压缩和剪切3种非协调变形模式,由此对软弱层带产生了振动冲压-张拉和振动剪切动力学行为,饱水软弱层带形成了具有瞬间放大和累积增涨特征的超孔隙水压力。这里将上下硬层差异性变形称为非协调变形,认为非协调变形是软弱层带应力放大成因,推测软弱层带应力瞬间放大以及放大应力长持时作用下的岩体致损是超孔隙水压力激发和累积的成因;强震过程软弱层带超孔隙水压力导致其内有效应力快速降低,使得斜坡前部锁固段应力快速集中,而后被突然剪断,滑坡骤然启动,揭示了强震过程中超孔隙水压力是大光包滑坡启动的主要原因。 相似文献
18.
Shiyuan Li 《Arabian Journal of Geosciences》2016,9(16):680
Many salt bodies contain large rock inclusions (called stringers) such as carbonate or anhydrite bodies. Mostly, large rock inclusions embedded in salt bodies have different ways of movement and deformation, including displacement, folding and fracturing. A finite element model with adaptive remeshing has been built for downbuilding simulation. The standard model set-up is constrained by observations from the South Oman Salt Basin. Based on the generic model in the previous research which shows the fracture, overtrusting or folding deformation during downbuilding process, a sensitivity study has been conducted on the numerical model of the deformation and displacement of brittle rock bodies, including the parameters such as the initial depth and the distance between them. The results of simulation are analyzed based on the data from SOSB and Zechstein salt basin. The study shows that the frequency of the break and the size of stringer fragments are strongly affected by the initial depth and thickness of stringers and the basement configuration. 相似文献
19.
利用测温法和核磁共振法测量了不同浓度典型盐溶液（NaCl、Na2CO3）饱和重塑粉土的冻结温度及冻结特征曲线，并与不同浓度的NaCl、Na2CO3纯溶液作对比分析，研究初始含盐量对冻结温度及未冻水含量的影响。结果表明：土样冻结温度随初始含盐量的增加而逐渐降低；相同浓度NaCl溶液饱和土样的冻结温度低于相应纯溶液的冻结温度，但相同浓度 （<0.6 mol/L）Na2CO3溶液饱和土样的冻结温度却比纯溶液的冻结温度高；同一负温下，土样中未冻水含量随NaCl初始含盐量的增加而增多，但随Na2CO3初始含盐量的变化不明显。通过机制分析，表明盐类型和含盐量对土水势具有不同的影响。基于改进的广义Clapeyron方程，将含盐分土冻结温度表达式引入未冻水含量预测模型，得到了能够考虑不同含盐量影响的土体未冻水含量的定量表达，并与实测数据进行对比，验证了该模型能够较为合理的预测不同温度下含盐土体的未冻水含量。 相似文献