浅埋区土壤水运移模型参数研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
验 ，分 析 认 为 弥 散 系 数 与 平 均 孑 隙流 速呈 线 性 关 系 ；杨 金 忠 口 Ｌ
２１ ２ 《＝
哟
＿ ｎ
利用水平 土柱试验 ，利用数值方法反求参数。王全 九等 『通过 ４
区域宏观水文模型的根据观测资料绘 出曲线并通过求解 经验公
式 以 描 述 水 盐 运 动 。 本 文根 据非 饱 和 土壤 水 运 移 的基 本 方程 ，
有重要作用 。该文 以 Ｒ ｃａ ｓ ｉ ｒ 方程 为基础 ，利 用室内和 田间试验率定适合 滨海平原微 盐碱 区水运动模型参数 ，为地下水 浅埋 条件下 ｈｄ
土壤 水 动 态 变 化 分析 提 供 依 据 。 关键 词 ：地 下 水 浅埋 区 ；水 运 移 ；模 型 ；试 验 中 图 分 类 号 ：￥ ５ ． １２７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
础 ，其精确程度一方面依赖于实测数据的精确确定 ，另一方面
依赖于数值模拟过程 中模型 的选取 。本文采用室 内土柱试验 ， 利用Fra Baidu bibliotek数 间关系确定非饱和土壤水分 运动参数 。
ｌ ｒ 审
电率 Ｉ 导 仪 滤 层
图 １ 实 验 示 意 图 ３实 验 结 果
马 氏 瓶
一
三
（） ＝ｃ（ ） Ｄ（ ） （３）
采 的 验 法。 文 用 壤 分 动 数相 系 接方 用 实 方 本 采 土 水 运 参 互关 间 耋 ０ ．
４： ４ ‘
’
Ｏ ０ ．１ Ｏ２ ． Ｏ３ ． ０４ ．
Ｏ ５ ．
式 中ｃ 采用土壤水分特征曲线求解 。 ｒ ２实 验 方 法 实验利用透 明有机玻璃土柱进行 ，供试土壤取 白天津农学
目前 ，国 内外 在非饱 和土 壤水运 移参 数 的测定方 面 ，很 院西校 区实 习实训基地 ，土壤质 地为砂壤土。实验用水矿化度 多学者做 了一定 的探索 和研 究 ，Ｒｃａｄ 方程 和对流一 弥散方 为 ６／。土柱 高度 ２ ０ｍ，直径 １ ｅ 。盐 分传 感器 埋设深 度 ｉｈｒｓ ｇＬ ０ｅ ５ｒ ａ
问题 。 ５２ 议 ．建
５２４１ 散 岩 类 孔 隙 水 ．． 松 ． （ ）山前倾斜平原 区可沿着 扇轴方 向或垂直于地 下水流 １ 向的方 向布设 ，潜水和承压水应分别布设站 网。 （ ２）平 原 多 层 状 含 水 层 孔 隙 水 在 垂 向 上 应 分 层 布 设 井
网。
（ 转第２页 ） 下 ２
农 业 与技术
第３ ２卷
第 ５期 ２ １ ０ ２年 ５月
Ｆ 式 ： 方
５１ ．． ２为水资源科 学管 理服务 ，为防治环 境地质 灾害提供 决策 依据 ； ５１ 填补南方各省 （ ．． ３ 自治区 、 直辖市 ） 及岩溶地区 的监测空 白； ５１ ．． ４合理规 划 、科学 布站 ，从深 层次上 解决不 同含水层 及各 种含水类 型的井 网布局 问题 ； ５１ ．． 国地 下水监测 站实现 数据 采集 、信 息传输 自动化 ，解 ５全 决多年闲扰我国地 下水 监测 工作存在 的数据采集 、手段落后 、 质量不高 、系列不长 、传输 缓慢 、时效性差 、应用 困难等 突出
盐 分 传 感 器
＿－ 嘶 — ： 鲻 Ｊ 固
负压 计
以室 内土柱实验模拟非饱和土壤水运 动参 数 ，为浅埋 区土壤 水 动态变化研究提供依据。
１水 运 动 原 理
７ ３ 《 哟 １ ＝ 枉
＿ － —— —
ｉ 目 —
非饱 和土壤水分运动参数 的确定是进行参数数值模拟的基
—
—
通过 Ｂ ｌｍ ａ ｏ ｔ ｎ 变换 ，得到土壤水扩 散率 的近似表达式 ｚ
Ｄ（ ） Ａｚ ：一 １
凸 口
２凸 ￣ ｆ 口日
－． 。
Ｚ Ａ
（ ） ２
、
’ ０： 备 。
簪： ‘
‘
一
－
。
非饱和土壤水力传导度可以 通过实验直接确定， 但受限与
法确定 。关系式如下 ：
以地下水资源可持续利用和支持经济社会可持续发展与构 建 良好 生 态 环 境 为 最 终 目标 ， 以满 足 地 下 水 资 源 严 格 管 理 为 目 的，紧紧 围绕我 国国情及我 国水资源规划 、设计 、开发利用 与
科学管理 ，经过深入分析研究我 国水利 、国土 、城建及 地震 等 部 门地下水监测站 网布设的 目的 、要求 、密度及频次 ，汲取国 外地下水动态监测站网布设 的经验 ，特提 出以下建议 ： ５２１ 国地下水 站网布设分 为 区域控制监 测站 网与特殊类 型 ．．我 区重点监测站 网两种类型 ，其 中区域控制站 网应满足区域水文 地质参数计算 、地下水资源评价 、地下水 动态分析 的需求 。 ５２２ 殊类 型区站 网密 度需满 足水资 源科学管理 与环境 生态 ．．特 治理 的要求 。 ５２３区域控制 站网依据 地形地 貌单元 布设时 ，建 议在第 一 阶 ．． 梯 的青藏 高原 主要 布设在 “ 一江 二河 ”地 区，以掌握和 了解地 三 下水 背景值 资料 。在第二 阶梯地貌单元 内，主要布设在 山间盆 地 、河谷平原 及沙漠绿 洲内。第 三阶梯地貌单元为我 国地下水
基 金 项 目 ： 天 津 市教 委青 年 基 金 项 目 （ 目编 号 ：２ ０ ０ １ 项 ０ ６ ７ ７）
１ Ｒ ＣＵ Ｔ Ｒ ６ ＡＧ Ｉ Ｌ Ｕ ＥＡ Ｄ Ｌ ＥＣ ＮＯ ＯＧＹ Ｎ Ｔ Ｈ Ｌ
含 水 率 （ ／ｍ ） ｃ ｃ ３
图 ２ 土 壤 水 扩 散 率 拟 合 曲线
农 业 与技术
第３ ２卷
第 ５期 ２ １ ０ ２年 ５月
浅埋 区土壤水 运移模型参数研 究
王 玉 飞
（ 天津农 学院水利 工程 系，天津 ３０ ８ ０ ３ ４） 摘 要 ：土壤 水运动模型是描述农 田土壤水动 态变化规律的基础 ，在土壤盐渍化控 制和地下水污染防治等环境与生态 问题的研 究 中具
ａ ｚ
— —
一
ａ ｚ
３１Ｄ 确 定 ． ㈣
ａ ｔ
采集实测含水率数据 ，依据公式 （ 求解 ，同时将土壤 ２）
水扩散率 和实测含水率数据点绘关系 曲线并拟合 ， 如图 ２ 所示 。 拟合 曲线公式式如下 ：
Ｄｒ ＝ ０．０１ ｅ Ｏ ２ 。
式 中：
— —土壤含水量 （ ／ ）； ｇｇ 非饱和土壤导水率 （）， 土壤水扩散率 （ ｍ ／ ｃＺ ｄ）
程是描述非饱和多孔介质 中水流运动 的数值模 型 ］ 。土壤水分 为每隔 ２ ｅ ０ ｍ安装一个 ，土壤水分量测 采用张力计 。土柱底部
运动参 数是 浅埋条 件下 地下水 动态 变化 的前提 。Ｄ ｍｅｔ ｅＳ ｄ 和 封 口，顶部 敞 口。装置如 图 １ 所示 。 Ｗｉｒｎａ ｅｅｇ 在一维垂 直土柱 中以不 同粒径 的玻璃球 进行对 比实
２１ ２ 《＝
哟
＿ ｎ
利用水平 土柱试验 ，利用数值方法反求参数。王全 九等 『通过 ４
区域宏观水文模型的根据观测资料绘 出曲线并通过求解 经验公
式 以 描 述 水 盐 运 动 。 本 文根 据非 饱 和 土壤 水 运 移 的基 本 方程 ，
有重要作用 。该文 以 Ｒ ｃａ ｓ ｉ ｒ 方程 为基础 ，利 用室内和 田间试验率定适合 滨海平原微 盐碱 区水运动模型参数 ，为地下水 浅埋 条件下 ｈｄ
土壤 水 动 态 变 化 分析 提 供 依 据 。 关键 词 ：地 下 水 浅埋 区 ；水 运 移 ；模 型 ；试 验 中 图 分 类 号 ：￥ ５ ． １２７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
础 ，其精确程度一方面依赖于实测数据的精确确定 ，另一方面
依赖于数值模拟过程 中模型 的选取 。本文采用室 内土柱试验 ， 利用Fra Baidu bibliotek数 间关系确定非饱和土壤水分 运动参数 。
ｌ ｒ 审
电率 Ｉ 导 仪 滤 层
图 １ 实 验 示 意 图 ３实 验 结 果
马 氏 瓶
一
三
（） ＝ｃ（ ） Ｄ（ ） （３）
采 的 验 法。 文 用 壤 分 动 数相 系 接方 用 实 方 本 采 土 水 运 参 互关 间 耋 ０ ．
４： ４ ‘
’
Ｏ ０ ．１ Ｏ２ ． Ｏ３ ． ０４ ．
Ｏ ５ ．
式 中ｃ 采用土壤水分特征曲线求解 。 ｒ ２实 验 方 法 实验利用透 明有机玻璃土柱进行 ，供试土壤取 白天津农学
目前 ，国 内外 在非饱 和土 壤水运 移参 数 的测定方 面 ，很 院西校 区实 习实训基地 ，土壤质 地为砂壤土。实验用水矿化度 多学者做 了一定 的探索 和研 究 ，Ｒｃａｄ 方程 和对流一 弥散方 为 ６／。土柱 高度 ２ ０ｍ，直径 １ ｅ 。盐 分传 感器 埋设深 度 ｉｈｒｓ ｇＬ ０ｅ ５ｒ ａ
问题 。 ５２ 议 ．建
５２４１ 散 岩 类 孔 隙 水 ．． 松 ． （ ）山前倾斜平原 区可沿着 扇轴方 向或垂直于地 下水流 １ 向的方 向布设 ，潜水和承压水应分别布设站 网。 （ ２）平 原 多 层 状 含 水 层 孔 隙 水 在 垂 向 上 应 分 层 布 设 井
网。
（ 转第２页 ） 下 ２
农 业 与技术
第３ ２卷
第 ５期 ２ １ ０ ２年 ５月
Ｆ 式 ： 方
５１ ．． ２为水资源科 学管 理服务 ，为防治环 境地质 灾害提供 决策 依据 ； ５１ 填补南方各省 （ ．． ３ 自治区 、 直辖市 ） 及岩溶地区 的监测空 白； ５１ ．． ４合理规 划 、科学 布站 ，从深 层次上 解决不 同含水层 及各 种含水类 型的井 网布局 问题 ； ５１ ．． 国地 下水监测 站实现 数据 采集 、信 息传输 自动化 ，解 ５全 决多年闲扰我国地 下水 监测 工作存在 的数据采集 、手段落后 、 质量不高 、系列不长 、传输 缓慢 、时效性差 、应用 困难等 突出
盐 分 传 感 器
＿－ 嘶 — ： 鲻 Ｊ 固
负压 计
以室 内土柱实验模拟非饱和土壤水运 动参 数 ，为浅埋 区土壤 水 动态变化研究提供依据。
１水 运 动 原 理
７ ３ 《 哟 １ ＝ 枉
＿ － —— —
ｉ 目 —
非饱 和土壤水分运动参数 的确定是进行参数数值模拟的基
—
—
通过 Ｂ ｌｍ ａ ｏ ｔ ｎ 变换 ，得到土壤水扩 散率 的近似表达式 ｚ
Ｄ（ ） Ａｚ ：一 １
凸 口
２凸 ￣ ｆ 口日
－． 。
Ｚ Ａ
（ ） ２
、
’ ０： 备 。
簪： ‘
‘
一
－
。
非饱和土壤水力传导度可以 通过实验直接确定， 但受限与
法确定 。关系式如下 ：
以地下水资源可持续利用和支持经济社会可持续发展与构 建 良好 生 态 环 境 为 最 终 目标 ， 以满 足 地 下 水 资 源 严 格 管 理 为 目 的，紧紧 围绕我 国国情及我 国水资源规划 、设计 、开发利用 与
科学管理 ，经过深入分析研究我 国水利 、国土 、城建及 地震 等 部 门地下水监测站 网布设的 目的 、要求 、密度及频次 ，汲取国 外地下水动态监测站网布设 的经验 ，特提 出以下建议 ： ５２１ 国地下水 站网布设分 为 区域控制监 测站 网与特殊类 型 ．．我 区重点监测站 网两种类型 ，其 中区域控制站 网应满足区域水文 地质参数计算 、地下水资源评价 、地下水 动态分析 的需求 。 ５２２ 殊类 型区站 网密 度需满 足水资 源科学管理 与环境 生态 ．．特 治理 的要求 。 ５２３区域控制 站网依据 地形地 貌单元 布设时 ，建 议在第 一 阶 ．． 梯 的青藏 高原 主要 布设在 “ 一江 二河 ”地 区，以掌握和 了解地 三 下水 背景值 资料 。在第二 阶梯地貌单元 内，主要布设在 山间盆 地 、河谷平原 及沙漠绿 洲内。第 三阶梯地貌单元为我 国地下水
基 金 项 目 ： 天 津 市教 委青 年 基 金 项 目 （ 目编 号 ：２ ０ ０ １ 项 ０ ６ ７ ７）
１ Ｒ ＣＵ Ｔ Ｒ ６ ＡＧ Ｉ Ｌ Ｕ ＥＡ Ｄ Ｌ ＥＣ ＮＯ ＯＧＹ Ｎ Ｔ Ｈ Ｌ
含 水 率 （ ／ｍ ） ｃ ｃ ３
图 ２ 土 壤 水 扩 散 率 拟 合 曲线
农 业 与技术
第３ ２卷
第 ５期 ２ １ ０ ２年 ５月
浅埋 区土壤水 运移模型参数研 究
王 玉 飞
（ 天津农 学院水利 工程 系，天津 ３０ ８ ０ ３ ４） 摘 要 ：土壤 水运动模型是描述农 田土壤水动 态变化规律的基础 ，在土壤盐渍化控 制和地下水污染防治等环境与生态 问题的研 究 中具
ａ ｚ
— —
一
ａ ｚ
３１Ｄ 确 定 ． ㈣
ａ ｔ
采集实测含水率数据 ，依据公式 （ 求解 ，同时将土壤 ２）
水扩散率 和实测含水率数据点绘关系 曲线并拟合 ， 如图 ２ 所示 。 拟合 曲线公式式如下 ：
Ｄｒ ＝ ０．０１ ｅ Ｏ ２ 。
式 中：
— —土壤含水量 （ ／ ）； ｇｇ 非饱和土壤导水率 （）， 土壤水扩散率 （ ｍ ／ ｃＺ ｄ）
程是描述非饱和多孔介质 中水流运动 的数值模 型 ］ 。土壤水分 为每隔 ２ ｅ ０ ｍ安装一个 ，土壤水分量测 采用张力计 。土柱底部
运动参 数是 浅埋条 件下 地下水 动态 变化 的前提 。Ｄ ｍｅｔ ｅＳ ｄ 和 封 口，顶部 敞 口。装置如 图 １ 所示 。 Ｗｉｒｎａ ｅｅｇ 在一维垂 直土柱 中以不 同粒径 的玻璃球 进行对 比实