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非均质包气带土壤含水率分布定量刻画及其模拟
被引量:
1
1
作者
王铭森
邓斌
+3 位作者
张晚祺
孙志坚
刘延锋
张林
《地质科技通报》
北大核心
2025年第3期296-308,共13页
包气带作为连接植被与地下水的重要纽带,其岩性结构是影响地下水生态功能的主要因子之一,而包气带结构中的弱透水夹层对来自地面的入渗水流具有延迟滞后、局部蓄水作用(上层滞水),尽管该部分水量很小,但对于极端干旱区植被生态的维持具...
包气带作为连接植被与地下水的重要纽带,其岩性结构是影响地下水生态功能的主要因子之一,而包气带结构中的弱透水夹层对来自地面的入渗水流具有延迟滞后、局部蓄水作用(上层滞水),尽管该部分水量很小,但对于极端干旱区植被生态的维持具有一定供水意义。为了探究包气带岩性结构如何影响土壤含水率分布,设计了均质土柱(O)、单薄夹层土柱(A)、单厚夹层土柱(B)以及双夹层土柱(C)4个土柱,开展了室内层状非均质土柱释水实验和入渗实验;依据物理实验开展了变饱和水流数值模拟。实验过程中,粉土夹层结构导致水分在夹层内部和夹层上下界面处滞留,形成了水分聚集区;相较于O柱,A柱、B柱和C柱释水过程持续时长分别增加了290,500,780 h,持水量分别增加了6.20,7.90,7.83 cm;数值模拟结果表明采用修正后的van Genuchten模型能更好地模拟层状土含水率剖面。细粒土夹层对入渗水下移特征会产生明显阻滞效应,水分主要滞留在夹层内部和夹层上下界面处,夹层厚度增大、层数增多会导致夹层内和夹层界面处均滞留更多水分,通过引入虚拟变量和毛细高度修正van Genuchten模型,并将其对应的相对渗透率方程分为三段式,可有效提升层状土壤含水率剖面模拟精度。
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关键词
层状非均质
土壤含水率分布
数值模拟
定量刻画
土柱释水实验和入渗实验
粉土夹层
包气带
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职称材料
腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层含水量
被引量:
9
2
作者
杨晓玉
邵天杰
赵景波
《水土保持通报》
CSCD
2016年第2期88-92,共5页
[目的]研究腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层含水量、水分来源、水分存在形式、水分平衡等问题,为沙漠地区水分合理利用、沙漠化防治、沙地改良以及沙地农业生产提供科学依据。[方法]利用轻型人力钻打孔取样,进行水分测定。[结果]腾格里沙...
[目的]研究腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层含水量、水分来源、水分存在形式、水分平衡等问题,为沙漠地区水分合理利用、沙漠化防治、沙地改良以及沙地农业生产提供科学依据。[方法]利用轻型人力钻打孔取样,进行水分测定。[结果]腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层平均含水量为1%~3%,一般具有分为3层的特点;沙层含水量存在明显的空间差异,洼地平均含水量最大,平坦高地和半固定沙丘中部含水量较低,流动沙丘中上部含水量最低;旱季时期沙层水分以薄膜水形式存在;研究区旱季沙层水分仍为正平衡,主要是由沙层的高入渗率和受蒸发影响深度小决定的;研究区有植被发育之处,在根系的吸水作用下沙层剖面中下部的含水量比无植被的剖面含水量低。[结论]研究区旱季沙层含水量低,空间差异较大,沙层水分仍保持正平衡状态。
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关键词
腾格里沙漠
沙层含水量
水分来源
水分存在形式
水分平衡
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职称材料
科尔沁沙地坨甸相间地区土壤冻融过程及土壤含水量分布
被引量:
3
3
作者
暴路敏
刘小燕
+2 位作者
刘廷玺
于炜
王力
《中国农村水利水电》
北大核心
2014年第11期77-81,85,共6页
利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了2008-2009年科尔沁沙地坨甸相间不同典型地貌下土壤冻融过程和土壤含水量分布。结果表明:科尔沁沙地沙坨地完全冻结天数为149d,最大冻结深度为160.3cm;草甸地完全冻结天数为18...
利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了2008-2009年科尔沁沙地坨甸相间不同典型地貌下土壤冻融过程和土壤含水量分布。结果表明:科尔沁沙地沙坨地完全冻结天数为149d,最大冻结深度为160.3cm;草甸地完全冻结天数为186d,最大冻结深度为116.8cm。整个冻融过程中,浅层土壤(0~50cm)受冻融期气温波动影响显著,土壤剖面含水量的变化发生在各时期冻深附近范围内,且主要发生在冻结锋面以下的附近土层内。草甸地的土壤温度随气温的变化比沙坨地缓和,含水率变化幅度比沙坨地大。
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关键词
冻融过程
土壤含水量
沙坨地
草甸地
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职称材料
辽西北风沙地不同林草措施土壤水文效应研究
被引量:
3
4
作者
吕刚
王韫策
+3 位作者
李叶鑫
王婷
翟景轩
王磊
《干旱区地理》
CSCD
北大核心
2018年第2期342-348,共7页
选取辽西北沙地典型农牧交错地带为研究区域,以荒草地作为对照,研究樟子松林地、杨树林地、灌木林地、人工草地4种植被恢复措施下0~100 cm土层内土壤容重、孔隙度、蓄水能力和土壤饱和导水率(K_(fs))等土壤水分物理性质的变化特征。结...
选取辽西北沙地典型农牧交错地带为研究区域,以荒草地作为对照,研究樟子松林地、杨树林地、灌木林地、人工草地4种植被恢复措施下0~100 cm土层内土壤容重、孔隙度、蓄水能力和土壤饱和导水率(K_(fs))等土壤水分物理性质的变化特征。结果表明:杨树林地表层土壤容重最小,其次是灌木林地、樟子松林地、人工草地,荒草地最大;随土层的递增,土壤容重均表现出增大的趋势。各样地土壤毛管孔隙度随着土壤深度的增加均呈现出明显的下降趋势,与土壤容重呈显著负相关关系(p=-0.583~*,n=5)。不同植被恢复措施土壤蓄水容量具有一定差异,其范围在3 761.59~4 366.94 t·hm^(-2)之间,其中蓄水容量最高的是杨树林地,达到了4 366.94 t·hm^(-2),蓄水容量最低的是荒草地,为3 761.59 t·hm^(-2)。不同植被恢复措施有效蓄容位于1 315.50~2 047.62 t·hm^(-2)之间,其中以杨树林地最大,樟子松林地最小。5种沙地类型K_(fs)排序为灌木林地(2.49 mm·min^(-1))>人工草地(1.81 mm·min^(-1))>荒草地(1.73 mm·min^(-1))>樟子松林地(1.61 mm·min^(-1))>杨树林地(1.44 mm·min^(-1)),人工草地和荒草地的Kfs随土层增加先减小后增大,樟子松林地、杨树林地和灌木林地先增大后减小。该地区林木恢复措施效果优于草地,应着重发展林木恢复措施。
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关键词
辽西北
风沙地
水文效应
植被恢复
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职称材料
题名
非均质包气带土壤含水率分布定量刻画及其模拟
被引量:
1
1
作者
王铭森
邓斌
张晚祺
孙志坚
刘延锋
张林
机构
中国地质大学(武汉)环境学院
中国地质调查局天津地质调查中心(华北地质科技创新中心)
湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司
西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室
中国海洋大学环境科学与工程学院
出处
《地质科技通报》
北大核心
2025年第3期296-308,共13页
基金
西安理工大学师资博士后科研启动经费资助项目(256082406)
天津市地质安全体检与风险评估示范项目(DD20243452)。
文摘
包气带作为连接植被与地下水的重要纽带,其岩性结构是影响地下水生态功能的主要因子之一,而包气带结构中的弱透水夹层对来自地面的入渗水流具有延迟滞后、局部蓄水作用(上层滞水),尽管该部分水量很小,但对于极端干旱区植被生态的维持具有一定供水意义。为了探究包气带岩性结构如何影响土壤含水率分布,设计了均质土柱(O)、单薄夹层土柱(A)、单厚夹层土柱(B)以及双夹层土柱(C)4个土柱,开展了室内层状非均质土柱释水实验和入渗实验;依据物理实验开展了变饱和水流数值模拟。实验过程中,粉土夹层结构导致水分在夹层内部和夹层上下界面处滞留,形成了水分聚集区;相较于O柱,A柱、B柱和C柱释水过程持续时长分别增加了290,500,780 h,持水量分别增加了6.20,7.90,7.83 cm;数值模拟结果表明采用修正后的van Genuchten模型能更好地模拟层状土含水率剖面。细粒土夹层对入渗水下移特征会产生明显阻滞效应,水分主要滞留在夹层内部和夹层上下界面处,夹层厚度增大、层数增多会导致夹层内和夹层界面处均滞留更多水分,通过引入虚拟变量和毛细高度修正van Genuchten模型,并将其对应的相对渗透率方程分为三段式,可有效提升层状土壤含水率剖面模拟精度。
关键词
层状非均质
土壤含水率分布
数值模拟
定量刻画
土柱释水实验和入渗实验
粉土夹层
包气带
Keywords
layered heterogeneity
soil moisture distribution
numerical simulation
quantitative characterization
indoor drainage experiment and infiltration experiment of soil column
silt interlayer
vadose zone
分类号
P152.7 [天文地球—天文学]
P641 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层含水量
被引量:
9
2
作者
杨晓玉
邵天杰
赵景波
机构
陕西师范大学旅游与环境学院
宝鸡文理学院陕西省灾害监测与模拟重点实验室
出处
《水土保持通报》
CSCD
2016年第2期88-92,共5页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金"腾格里沙漠沙层CO2通量变化规律与影响因素研究"(GK201302033)
国家自然科学基金项目"晋西北生态重建优势种林地土壤水分研究:以沙棘和柠条为例"(41171423)
文摘
[目的]研究腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层含水量、水分来源、水分存在形式、水分平衡等问题,为沙漠地区水分合理利用、沙漠化防治、沙地改良以及沙地农业生产提供科学依据。[方法]利用轻型人力钻打孔取样,进行水分测定。[结果]腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层平均含水量为1%~3%,一般具有分为3层的特点;沙层含水量存在明显的空间差异,洼地平均含水量最大,平坦高地和半固定沙丘中部含水量较低,流动沙丘中上部含水量最低;旱季时期沙层水分以薄膜水形式存在;研究区旱季沙层水分仍为正平衡,主要是由沙层的高入渗率和受蒸发影响深度小决定的;研究区有植被发育之处,在根系的吸水作用下沙层剖面中下部的含水量比无植被的剖面含水量低。[结论]研究区旱季沙层含水量低,空间差异较大,沙层水分仍保持正平衡状态。
关键词
腾格里沙漠
沙层含水量
水分来源
水分存在形式
水分平衡
Keywords
Tengger Desert
moisture content in sand layers
moisture sources
moisture forms
moisture balance
分类号
P152.7 [天文地球—天文学]
P941.73 [天文地球—自然地理学]
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职称材料
题名
科尔沁沙地坨甸相间地区土壤冻融过程及土壤含水量分布
被引量:
3
3
作者
暴路敏
刘小燕
刘廷玺
于炜
王力
机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2014年第11期77-81,85,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51169012)
国家自然科学基金重点与地区资助项目(51139002
+3 种基金
51369016)
教育部创新团队发展计划(IRT13069)
内蒙古自治区草原英才产业创新创业人才团队
内蒙古农业大学寒旱区水资源利用创新团队项目(NDTD2010-6)
文摘
利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了2008-2009年科尔沁沙地坨甸相间不同典型地貌下土壤冻融过程和土壤含水量分布。结果表明:科尔沁沙地沙坨地完全冻结天数为149d,最大冻结深度为160.3cm;草甸地完全冻结天数为186d,最大冻结深度为116.8cm。整个冻融过程中,浅层土壤(0~50cm)受冻融期气温波动影响显著,土壤剖面含水量的变化发生在各时期冻深附近范围内,且主要发生在冻结锋面以下的附近土层内。草甸地的土壤温度随气温的变化比沙坨地缓和,含水率变化幅度比沙坨地大。
关键词
冻融过程
土壤含水量
沙坨地
草甸地
Keywords
thawing-freezing process
soil moisture
horqin sand
different landforms
分类号
P152.7 [天文地球—天文学]
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职称材料
题名
辽西北风沙地不同林草措施土壤水文效应研究
被引量:
3
4
作者
吕刚
王韫策
李叶鑫
王婷
翟景轩
王磊
机构
辽宁工程技术大学环境科学与工程学院
出处
《干旱区地理》
CSCD
北大核心
2018年第2期342-348,共7页
基金
国家自然科学基金(31400613)
文摘
选取辽西北沙地典型农牧交错地带为研究区域,以荒草地作为对照,研究樟子松林地、杨树林地、灌木林地、人工草地4种植被恢复措施下0~100 cm土层内土壤容重、孔隙度、蓄水能力和土壤饱和导水率(K_(fs))等土壤水分物理性质的变化特征。结果表明:杨树林地表层土壤容重最小,其次是灌木林地、樟子松林地、人工草地,荒草地最大;随土层的递增,土壤容重均表现出增大的趋势。各样地土壤毛管孔隙度随着土壤深度的增加均呈现出明显的下降趋势,与土壤容重呈显著负相关关系(p=-0.583~*,n=5)。不同植被恢复措施土壤蓄水容量具有一定差异,其范围在3 761.59~4 366.94 t·hm^(-2)之间,其中蓄水容量最高的是杨树林地,达到了4 366.94 t·hm^(-2),蓄水容量最低的是荒草地,为3 761.59 t·hm^(-2)。不同植被恢复措施有效蓄容位于1 315.50~2 047.62 t·hm^(-2)之间,其中以杨树林地最大,樟子松林地最小。5种沙地类型K_(fs)排序为灌木林地(2.49 mm·min^(-1))>人工草地(1.81 mm·min^(-1))>荒草地(1.73 mm·min^(-1))>樟子松林地(1.61 mm·min^(-1))>杨树林地(1.44 mm·min^(-1)),人工草地和荒草地的Kfs随土层增加先减小后增大,樟子松林地、杨树林地和灌木林地先增大后减小。该地区林木恢复措施效果优于草地,应着重发展林木恢复措施。
关键词
辽西北
风沙地
水文效应
植被恢复
Keywords
northwestern Liaoning Province
wind sandy land
hydrological effects
vegetation restoration measures
分类号
P152.75 [天文地球—天文学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非均质包气带土壤含水率分布定量刻画及其模拟
王铭森
邓斌
张晚祺
孙志坚
刘延锋
张林
《地质科技通报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
腾格里沙漠沙坡头地区旱季沙层含水量
杨晓玉
邵天杰
赵景波
《水土保持通报》
CSCD
2016
9
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职称材料
3
科尔沁沙地坨甸相间地区土壤冻融过程及土壤含水量分布
暴路敏
刘小燕
刘廷玺
于炜
王力
《中国农村水利水电》
北大核心
2014
3
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职称材料
4
辽西北风沙地不同林草措施土壤水文效应研究
吕刚
王韫策
李叶鑫
王婷
翟景轩
王磊
《干旱区地理》
CSCD
北大核心
2018
3
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