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残膜对土壤水分特征曲线及其滞后效应的影响
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作者 管臣才 霍思远 +3 位作者 张洁 黄晶 谭乾坤 李思影 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第9期112-120,共9页
农膜在土壤中残留并累积会影响土壤水力特征及土壤水盐运移过程。土壤水分特征曲线滞后效应研究是准确表征干湿循环条件下土壤水力特征的关键。采用张力计法测定并分析干湿循环条件下,残膜含量、残膜尺寸、土体收缩等因素对砂壤土吸湿... 农膜在土壤中残留并累积会影响土壤水力特征及土壤水盐运移过程。土壤水分特征曲线滞后效应研究是准确表征干湿循环条件下土壤水力特征的关键。采用张力计法测定并分析干湿循环条件下,残膜含量、残膜尺寸、土体收缩等因素对砂壤土吸湿曲线、脱湿曲线及滞后程度的影响,进而探明残膜对土壤水分特征曲线及其滞后效应的影响机理。结果表明:残膜通过占据土壤孔隙及其疏水特性导致土壤持水性降低,随残膜含量增加,脱湿曲线和吸湿曲线均向下偏移;残膜易在土壤中发生随机形变,导致残膜尺寸对土壤水分特征曲线的影响规律并不明显;残膜由于自身收缩性低于土体收缩性而减弱土体收缩现象,砂壤土中残膜含量每增加100 kg/hm^(2),平均净体积收缩率减小0.51%,两者具有较为显著的线性关系;残膜含量与平均总滞后度呈现显著线性负相关关系,其通过降低土壤孔隙结构的不规则程度、减小干燥和湿润过程中固-液界面的接触角差异,减弱脱湿及吸湿过程的水分运动特征差异。同时残膜通过抑制土体收缩,减小脱湿及吸湿过程的土体结构差异,间接减弱滞后效应。残膜本身及其对土体收缩的影响对土壤水分特征曲线滞后效应具有协同抑制作用。研究对深入认识土壤水分特征曲线滞后效应影响因素和机理、准确评价受残膜污染地区土壤水盐运移规律具有重要意义。 展开更多
关键词 残膜 土壤水分特征曲线滞后效应 土体收缩 张力计法 干湿循环
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高海拔季节冻土区完全融化期土壤水分特征曲线适用性 被引量:4
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作者 张海生 翁白莎 +3 位作者 严登华 栾清华 李文文 邓彬 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期247-257,358,共12页
以怒江源区那曲流域为例,基于4个试验场完全融化期(6—9月)的土壤体积含水量(0.15~0.51 cm^(3)/cm^(3))和土壤基质势数据(0~200 kPa)实测数据,选择Van Genuchten(VG)、Brooks-Corey(BC)和Campbell 3个模型进行拟合,以均方根误差ERMS和... 以怒江源区那曲流域为例,基于4个试验场完全融化期(6—9月)的土壤体积含水量(0.15~0.51 cm^(3)/cm^(3))和土壤基质势数据(0~200 kPa)实测数据,选择Van Genuchten(VG)、Brooks-Corey(BC)和Campbell 3个模型进行拟合,以均方根误差ERMS和决定系数R2为评价指标,分析3个模型对高海拔季节冻土区不同土层和不同土壤质地的适用性。结果表明:从整体上看,VG模型(平均R2为0.992,平均ERMS为0.006 cm^(3)/cm^(3))的拟合效果优于BC模型(平均R2为0.972,平均ERMS为0.019 cm^(3)/cm/3)和Campbell模型(平均R2为0.984,平均ERMS为0.014 cm^(3)/cm^(3));但是在不同土层和不同土壤质地情况下模型的适用性有所区别,VG模型更适用于壤土和壤质砂土(平均R2为0.987,平均ERMS为0.008 cm^(3)/cm^(3))以及土壤深层(10~35 cm土层,平均R2为0.990,平均ERMS为0.007 cm^(3)/cm^(3)),Campbell模型更适用于砂质壤土(平均R2为0.985,平均ERMS为0.009 cm^(3)/cm^(3))以及土壤表层(5 cm土层,平均R2为0.993,平均ERMS为0.006 cm^(3)/cm^(3)),BC模型在不同条件下都不是最优模型;参数θr取值大小会显著影响土壤水分特征曲线的形状。本研究可为深入研究高海拔季节冻土区的土壤水分运动特性以及中华水塔区的水源涵养作用提供支持。 展开更多
关键词 土壤水分特征曲线 模型优选 土壤质地 Van Genuchten模型 那曲流域
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土壤类型和容重对离心机法测定土壤水分特征曲线的影响
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作者 张鹏飞 贾小旭 +2 位作者 任利东 赵春雷 邵明安 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期586-592,共7页
本研究以杨凌塿土和嫩江黑土为研究对象,分别设置了4个土壤容重处理(1.0、1.1、1.2、1.3 g/cm^(3)),利用离心机法测定土壤失水过程,以压力膜仪法为标准,对比不同吸力下的含水量实测值和van Genuchten模型参数的差异。结果表明,随着土壤... 本研究以杨凌塿土和嫩江黑土为研究对象,分别设置了4个土壤容重处理(1.0、1.1、1.2、1.3 g/cm^(3)),利用离心机法测定土壤失水过程,以压力膜仪法为标准,对比不同吸力下的含水量实测值和van Genuchten模型参数的差异。结果表明,随着土壤容重的增加,离心机法测定土壤水分特征曲线准确度逐渐增加,获取黑土和塿土的van Genuchten模型参数α的准确度增幅分别为38.46%~83.08%和56.38%~95.75%。离心机法测定土壤水分特征曲线的准确度在不同吸力段表现不同,近饱和段(0~10 kPa)离心机法测定值偏低,而高吸力段(10~1500 kPa)测定值偏高,且高吸力段离心机法测定准确度较低,与压力膜仪法测定值具有极显著差异(P<0.01)。综上所述,为了提高离心机法测定土壤水分特征曲线的准确度,优先考虑应用于大容重和高有机质含量的土壤。 展开更多
关键词 土壤水分特征曲线 土壤容重 离心机法 压力膜仪法
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不同灌溉施肥模式下土壤湿胀干缩特征曲线及其滞后效应 被引量:11
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作者 陈祯 崔远来 刘方平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期78-84,共7页
采用淹灌、间歇灌2种灌溉模式与不施氮肥、含氮复合肥、缓控释氮肥、有机无机氮肥4种施肥模式配成8个处理开展水稻种植田间试验,研究了不同灌溉施肥模式下土壤湿胀干缩特征曲线及其滞后效应。结果表明:指数模型能较好地描述不同灌溉施... 采用淹灌、间歇灌2种灌溉模式与不施氮肥、含氮复合肥、缓控释氮肥、有机无机氮肥4种施肥模式配成8个处理开展水稻种植田间试验,研究了不同灌溉施肥模式下土壤湿胀干缩特征曲线及其滞后效应。结果表明:指数模型能较好地描述不同灌溉施肥模式下的土壤收缩过程与土壤膨胀过程;各模式下土壤干缩特征曲线与湿胀特征曲线指数模型中的a值(干土的比容积,即干土体积质量的倒数)和b值(单位含水量变化时土壤比容积变化的自然对数单位值)存在差异;土壤干缩曲线与湿胀曲线不完全重合,二者的b值及其差异也不同,存在滞后现象;土壤湿胀干缩效应受多种土壤性质的影响,其中主要通过土壤孔隙结构与持水性质的影响体现。 展开更多
关键词 灌溉 土壤 肥料 水稻土 湿胀干缩特征曲线 滞后效应
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黄河下游冲积平原试验区土壤水分特征曲线的传递函数研究
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作者 湛江 刘颜珲 +2 位作者 王琳 潘登 蔡金龙 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期54-62,共9页
黄河下游冲积平原区是我国重要的粮食生产基地和工业集聚地,该地区土壤水力学参数的获取,对于保障用水安全和指导农业生产具有重要意义。为建立黄河下游冲积平原区的土壤水分特征曲线传递函数(PTFs),以河南省兰考县闫楼乡作为黄河下游... 黄河下游冲积平原区是我国重要的粮食生产基地和工业集聚地,该地区土壤水力学参数的获取,对于保障用水安全和指导农业生产具有重要意义。为建立黄河下游冲积平原区的土壤水分特征曲线传递函数(PTFs),以河南省兰考县闫楼乡作为黄河下游冲积平原试验区,基于多元非线性逐步回归和单因素扰动方法,建立了包气带土壤水分特征曲线的PTFs,并分析了影响因素敏感性。研究结果显示,实测土壤水分特征曲线以及土壤理化性质参数呈现较强变异性,所建立的PTFs精度良好,具备应用推广价值。多元回归结果表明,土壤颗粒组成是本文PTFs的主要影响因素,其中黏粒含量对PTFs最为敏感,砂粒含量次之,粉粒含量最弱。在其余5个土壤理化特性中,对PTFs的相对敏感的因素是pH值和分形维数。研究表明,土壤物理化学性质与土壤水分特征曲线模型参数的关系复杂,并非一般线性或单调关系。尽管土壤物理化学性质参数可以提高PTFs精度,但土壤颗粒组成是影响土壤水分运动的根本原因,其作为构建PTFs的关键因素不可忽略。在实际应用中,PTFs使用者可根据所掌握数据的实际情况,结合影响因素敏感性,决定影响因素的取舍。 展开更多
关键词 黄河下游冲积平原 土壤水分特征曲线 土壤传递函数 多元逐步回归 分形维数 参数敏感性
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黄土土壤水分特征曲线模型适用性研究
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作者 范灵芝 《广东蚕业》 2024年第6期76-78,共3页
文章以壤土、粉壤土、粉黏壤土、粉黏土4类黄土为研究对象,采用实际测定和拟合分析相结合的方法,对不同土壤水分特征曲线模型的适用性进行评价。结果表明:随着黏粒含量升高,土壤的残余含水率升高,而饱和含水率降低。黏粒含量对Mckee and... 文章以壤土、粉壤土、粉黏壤土、粉黏土4类黄土为研究对象,采用实际测定和拟合分析相结合的方法,对不同土壤水分特征曲线模型的适用性进行评价。结果表明:随着黏粒含量升高,土壤的残余含水率升高,而饱和含水率降低。黏粒含量对Mckee and Bumb模型参数影响显著,且模型对所有土样拟合均不收敛;Frdlund and Xing模型和Gardner模型是壤土的最优拟合模型,Van-Genuechten模型是粉壤土和粉黏土的最优拟合模型。综合拟合精度和参数物理意义来看,Van-Genuechten模型对不同质地的黄土普遍适用,是描述黄土土壤水分特征曲线的最佳模型。 展开更多
关键词 黄土高原 黄土 质地 土壤水分特征曲线 模型拟合
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温度效应对粉砂土壤水分特征曲线的影响研究 被引量:6
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作者 陈宸 张沣 +2 位作者 张华 高抗 陈童睿 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第6期173-176,181,共5页
测试了不同温度下粉砂的土壤水分特征曲线,实验结果表明随着温度的升高,砂土的持水能力在下降,且同一吸力下的土样含水率大致呈线性降低的趋势。同时温度对粉砂土壤水分特征曲线的影响程度在中间阶段相对较大,在初始阶段和残余阶段相对... 测试了不同温度下粉砂的土壤水分特征曲线,实验结果表明随着温度的升高,砂土的持水能力在下降,且同一吸力下的土样含水率大致呈线性降低的趋势。同时温度对粉砂土壤水分特征曲线的影响程度在中间阶段相对较大,在初始阶段和残余阶段相对较小。根据土壤水分特征曲线不同阶段所对应的孔隙水赋存状态不同,对温度效应对砂土土壤水分特征曲线的影响进行了分析,并且结合粉砂、黄土和膨胀土在不同温度下的土壤水分特征曲线,探讨了VG模型中温度对粉砂土的a、n、θr值的影响与对其他类型土a、n、θr值影响的差异。 展开更多
关键词 温度效应 土壤水分特征曲线 粉砂 孔隙水赋存状态 VG模型
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基于黏土沙障的复配土壤对土壤水分特征影响对比分析 被引量:5
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作者 潘加朋 张克存 +2 位作者 安志山 张宏雪 薛承杰 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期88-95,共8页
[目的]研究基于黏土沙障的复配土壤在不同复配质量比下对土壤水分特征的影响,旨在揭示其土壤改良效益,为今后黏土沙障的设计提供最佳复配比。[方法]通过试验设计将各样品划分为空白组、对照组与试验组,并分别对三组样品的土壤容重、水... [目的]研究基于黏土沙障的复配土壤在不同复配质量比下对土壤水分特征的影响,旨在揭示其土壤改良效益,为今后黏土沙障的设计提供最佳复配比。[方法]通过试验设计将各样品划分为空白组、对照组与试验组,并分别对三组样品的土壤容重、水分常数及土壤水分特征曲线进行对比分析。[结果](1)试验组样品土壤容重随复配土壤质量比(即复配比)的增加而减小,相较于空白组,当复配比为5∶1时降低至1.45 g/cm^(3),对照组则降低至1.32 g/cm^(3)。(2)试验组样品的土壤饱和含水率在其复配比超过一定阈值时明显增加,当复配比为2∶1时相较于空白组升高了0.97%,同时,其田间持水率与凋萎系数也相较于空白组整体分别升高1.518%,1.543%,对照组两者上升则均超过10%。(3) Gardner模型对三组样品模拟良好,三者土壤含水率均随土壤水势增加而减小,当土壤水势一定时,试验组复配比的增加有效提高了复配土壤的含水率,在土壤水势为0.01~1.5 MPa间不同质量比复配土壤平均增加了1.32%~1.72%。[结论]基于黏土沙障的复配土壤其复配比的增加能有效提升土壤的持水力与保水性,其有效含水量也明显上升,对土壤改良明显。 展开更多
关键词 黏土沙障 复配土壤 土壤水分特征曲线 土壤容重
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高矿化度土壤水分特征曲线及拟合模型适宜性 被引量:41
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作者 栗现文 周金龙 +1 位作者 靳孟贵 刘延锋 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期135-141,共7页
为分析高矿化度对土壤水分特征曲线的影响,以淡水及矿化度分别为30、100和250g/L的水样对土体进行饱水处理(简称TDS-F、TDS-30、TDS-100和TDS-250处理),测定脱湿过程的土壤水分特征曲线。结果显示,试验吸力变化过程中,各处理比水容量相... 为分析高矿化度对土壤水分特征曲线的影响,以淡水及矿化度分别为30、100和250g/L的水样对土体进行饱水处理(简称TDS-F、TDS-30、TDS-100和TDS-250处理),测定脱湿过程的土壤水分特征曲线。结果显示,试验吸力变化过程中,各处理比水容量相近,局部存在差异:TDS-100及TDS-250处理土体对水分的吸持能力明显小于TDS-30及TDS-F处理。分析表明:TDS-30处理使土体中等孔隙体积变小、TDS-100处理使土体较小孔隙体积变小、TDS-250处理使土体较大孔隙体积变小,进而影响土壤水分特征曲线形态。利用RETC软件结合统计分析确定,TDS-F、TDS-30、TDS-100及TDS-250处理土壤水分特征曲线的最优拟合模型分别为:vanGenuchten-Mualem、Dual-porosity-Mualem、Lognormaldistribution-Mualem及Dual-porosity-Mualem模型;各处理最优模型的非饱和导水率模式均为Mualem模型;从机理上解释各拟合模型优劣还较为困难。研究结果为干旱区高矿化度土壤水、盐运移计算提供一定参考。 展开更多
关键词 土壤 水分 模型 矿化度 土壤水分特征曲线 RETC
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土壤水分特征曲线的推算 被引量:23
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作者 夏卫生 雷廷武 +2 位作者 刘贤赵 刘纪根 潘英华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期311-315,共5页
关键词 土壤水分 特征曲线 土壤机械组成 数学模拟
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植物混掺土壤水分特征曲线及拟合模型分析 被引量:27
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作者 郑健 王燕 +2 位作者 蔡焕杰 万吉祥 李志军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期107-112,共6页
为探求植物混掺对土壤持水能力的影响,通过测定不同土壤容重、不同混掺物及混掺比例条件下的土壤水分特征曲线,分析植物混掺物对土壤持水能力的影响,并利用RETC软件结合统计分析确定不同处理的模型适宜性。结果表明,相同土壤水吸力下,... 为探求植物混掺对土壤持水能力的影响,通过测定不同土壤容重、不同混掺物及混掺比例条件下的土壤水分特征曲线,分析植物混掺物对土壤持水能力的影响,并利用RETC软件结合统计分析确定不同处理的模型适宜性。结果表明,相同土壤水吸力下,添加植物混掺物处理的土壤含水率均高于纯土处理;添加3%植物混掺物的处理中,玉米叶的保水效果优于玉米芯,而添加1%植物混掺物的处理中两者差异较小;低吸力阶段,混掺物的添加减少了土壤中大孔隙的比例,而在中高吸力阶段,混掺物的添加增大了土壤中小孔隙的比例,进而提高土体的持水能力。模型适宜性分析结果表明,各处理最优模型的非饱和导水率模式均为Mualem模型;土壤容重为1.35g/cm3和1.40g/cm3,混掺比例为1%和3%的玉米叶处理时,最优模型分别为VGM(m,1/n)和VGM(m,n),混掺比例为1%和3%的玉米芯处理时,最优模型分别为BCM和VGM(m,1/n)。 展开更多
关键词 混掺物 土壤水分特征曲线 土壤孔隙 拟合模型
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土壤水分特征曲线单一参数模型的建立及应用 被引量:21
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作者 宋孝玉 李亚娟 +1 位作者 李怀有 沈冰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期12-15,共4页
在对甘肃省南小河沟流域不同地貌类型、不同质地土壤样品的土壤水分特征曲线进行试验测定的基础上,建立了南小河沟流域土壤水分特征曲线的单一参数模型,通过实测值对模型进行检验。结果表明:单一参数模型预测的土壤水分特征曲线与实测... 在对甘肃省南小河沟流域不同地貌类型、不同质地土壤样品的土壤水分特征曲线进行试验测定的基础上,建立了南小河沟流域土壤水分特征曲线的单一参数模型,通过实测值对模型进行检验。结果表明:单一参数模型预测的土壤水分特征曲线与实测土壤水分特征曲线比较接近,而该模型参数少,结构简单,可进一步推广应用。 展开更多
关键词 土壤水分特征曲线 一参数模型 壤质地 貌类型
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不同土层土壤水分特征曲线的空间变异及其影响因素 被引量:34
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作者 刘继龙 马孝义 张振华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期46-52,共7页
利用多重分形和联合多重分形方法,对陕西杨凌地区0~20 cm和20~40 cm土层van Genuchten模型参数的空间变异性及其影响因素进行了研究。结果表明:0~20 cm和20~40 cm土层参数α都具有明显的多重分形特征,空间变异性较强,且分别是由低... 利用多重分形和联合多重分形方法,对陕西杨凌地区0~20 cm和20~40 cm土层van Genuchten模型参数的空间变异性及其影响因素进行了研究。结果表明:0~20 cm和20~40 cm土层参数α都具有明显的多重分形特征,空间变异性较强,且分别是由低值和高值分布引起的;参数n和θs的多重分形特征不明显,空间变异性较弱。0~20 cm和20~40 cm土层van Genuchten模型参数与土壤物理特性的相关特征并不完全相同,在观测尺度上,0~20 cm土层参数α与Sand、Silt显著相关,参数n与Sand、SOM显著相关,θs与Sand显著相关;20~40 cm土层参数α与SOM显著相关,参数n和θs都与Sand、Silt、SOM显著相关;在多尺度上,0~20 cm土层参数α与Sand、Silt的相关程度最高,20~40 cm土层参数α与BD、SOM的相关程度最高。 展开更多
关键词 土壤水分特征曲线 空间变异 多重分形 土层
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小麦根系机械作用对土壤水分特征曲线的影响 被引量:22
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作者 马昌臣 王飞 +1 位作者 穆兴民 康绍忠 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期105-109,共5页
为探讨小麦根系机械作用对土壤水分特征曲线的影响,通过室内土柱试验,分层测定了0-40cm土层小麦不同种植密度下的土壤水分特征曲线,以及土壤饱和含水量、毛管水含量等水力特征参数,并用Gardner模型对土壤水分特征曲线进行拟合,对比研究... 为探讨小麦根系机械作用对土壤水分特征曲线的影响,通过室内土柱试验,分层测定了0-40cm土层小麦不同种植密度下的土壤水分特征曲线,以及土壤饱和含水量、毛管水含量等水力特征参数,并用Gardner模型对土壤水分特征曲线进行拟合,对比研究了小麦不同种植密度下土壤水分特征曲线及持水性、供水性以及土壤水分有效性。结果表明:由于不同种植密度及不同土层小麦根系发育与分布的差异,使其对土壤机械作用程度不同,导致土壤水分特征曲线存在明显差异。根系对土壤不同大小孔隙影响程度不同,使土壤饱和含水量、毛管水含量以及土壤有效水含量都受到不同程度的影响。而土壤的供水能力也因土壤孔隙的变化而发生改变,0-20cm土层土壤供水能力呈现随种植密度增大而减弱的趋势;而20-40cm土层,较高种植密度逐渐显现出更强的供水能力。 展开更多
关键词 土壤 种植密度 土壤水分特征曲线 孔隙 小麦
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田间土壤水分特征曲线参数反演 被引量:17
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作者 李峰 缴锡云 +1 位作者 李盼盼 翟铎 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期373-377,共5页
针对非饱和土壤水分特征曲线传统测定手段耗时长、成本高且精度存在明显不确定性等问题,研究了土壤水分特征曲线参数估计的数值反演方法,建立了数值反演计算的数学模型,提出了反演计算方法,并将反演结果与室内试验数据进行了比较,同时... 针对非饱和土壤水分特征曲线传统测定手段耗时长、成本高且精度存在明显不确定性等问题,研究了土壤水分特征曲线参数估计的数值反演方法,建立了数值反演计算的数学模型,提出了反演计算方法,并将反演结果与室内试验数据进行了比较,同时采用田间实测数据进行了验证.结果表明,此反演计算方法推求的土壤水分特征曲线参数与试验实测值具有很好的一致性,可以用于田间复杂情况下参数的推求. 展开更多
关键词 数值反演 土壤水分特征曲线 VG模型
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Van Genuchten模型在土壤水分特征曲线拟合分析中的应用 被引量:34
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作者 王小华 贾克力 +1 位作者 刘景辉 李立军 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2009年第2期179-183,188,共6页
利用Matlab软件的非线性拟合和非线性回归函数,对传统耕作和免耕耕作两种方式下土壤水分特征曲线进行分析,建立相应的Van Genuchten模型,并对模型进行检验和应用。结果表明,非线性回归较非线性拟合适应性高;Van Genuchten模型适应性好,... 利用Matlab软件的非线性拟合和非线性回归函数,对传统耕作和免耕耕作两种方式下土壤水分特征曲线进行分析,建立相应的Van Genuchten模型,并对模型进行检验和应用。结果表明,非线性回归较非线性拟合适应性高;Van Genuchten模型适应性好,可以应用于不同耕作条件下的土壤水分分析。 展开更多
关键词 土壤水分特征曲线 VAN GENUCHTEN模型 耕作 非线性拟合 非线性回归函数
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重庆四面山不同土地利用方式土壤水分特征曲线测定与评价 被引量:16
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作者 吴煜禾 张洪江 +5 位作者 王伟 程金花 王冉 杜士才 吕文星 古德洪 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期102-108,共7页
为满足在同类土地利用方式下测量大量土壤水分状况的需求,选择重庆四面山人工针叶混交林地、天然针叶混交林地和农耕地等3种土地利用方式,在采用常规方法测定土壤基本物理性质、压力膜仪法测定土壤水分特征曲线基础上,分别采用Brooks-Co... 为满足在同类土地利用方式下测量大量土壤水分状况的需求,选择重庆四面山人工针叶混交林地、天然针叶混交林地和农耕地等3种土地利用方式,在采用常规方法测定土壤基本物理性质、压力膜仪法测定土壤水分特征曲线基础上,分别采用Brooks-Corey模型、Gardner模型和van Genuchten模型模拟不同土地利用方式的土壤水分特征曲线,以筛选出适用于特定土地利用方式的模型,用于模拟土壤水分特征曲线.结果表明,Brooks-Corey模型模拟的土壤水分特征曲线与实测值存在较大差异,在3个模型中拟合精度最差.Gardner模型对不同林地土壤水分特征曲线模拟的判别系数R2均大于0.97;van Genuchten模型对农耕地0~20,20~40,40~60 cm土壤水分特征曲线模拟的判别系数R2均在0.92以上.Gardner模型适用于林地土壤水分特征曲线的模拟,van Genuchten模型适用于农耕地土壤水分特征曲线的模拟. 展开更多
关键词 土地利用方式 土壤水分特征曲线 模型模拟
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基于改进萤火虫算法的土壤水分特征曲线参数优化 被引量:20
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作者 付强 蒋睿奇 +1 位作者 王子龙 李天霄 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期117-122,共6页
针对因参数精度不足,影响相关土壤水分运动建模、仿真结果等问题,引入萤火虫算法,并将固定随机步长改进为随萤火虫间距离变化的可变步长,旨在解决土壤水分特征曲线Van Genuchten模型参数优化的非线性拟合问题。结果表明:对不同深度的黑... 针对因参数精度不足,影响相关土壤水分运动建模、仿真结果等问题,引入萤火虫算法,并将固定随机步长改进为随萤火虫间距离变化的可变步长,旨在解决土壤水分特征曲线Van Genuchten模型参数优化的非线性拟合问题。结果表明:对不同深度的黑土和黏土的脱湿过程进行模拟,得到优化后的相关参数及体积含水率计算值。通过与粒子群算法、遗传算法对比,表明萤火虫算法模拟结果精度高,曲线吻合性好,最大相对误差仅在2%左右,是一种高精度的优化算法,且改进之后收敛效率提高。利用萤火虫算法解决这类非线性优化问题是可行的,尤其在对精度、准确性要求较高及需为后续研究确定其他土壤水分运动参数提供准确依据的情况下,适用性更强。 展开更多
关键词 土壤 水分 算法 VAN GENUCHTEN模型 土壤水分特征曲线 萤火虫算法 可变步长 参数优化
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基于混合粒子群的土壤水分特征曲线参数优化 被引量:11
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作者 刘利斌 欧阳艾嘉 +1 位作者 乐光学 李肯立 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第35期218-221,共4页
土壤水分特征曲线是研究土壤水运动的重要参数。Van Genuchten方程(简称VG方程)是目前运用最广泛的土壤水分特征曲线方程。将VG方程参数计算问题转化为一个非线性优化问题,然后构建单纯形算法和基本粒子群算法相结合的混合粒子群算法对... 土壤水分特征曲线是研究土壤水运动的重要参数。Van Genuchten方程(简称VG方程)是目前运用最广泛的土壤水分特征曲线方程。将VG方程参数计算问题转化为一个非线性优化问题,然后构建单纯形算法和基本粒子群算法相结合的混合粒子群算法对其进行求解。仿真实验结果表明采用混合粒子群算法与普通遗传算法、混合遗传算法、基本粒子群算法相比,不但提高了收敛成功率、降低了迭代次数,而且对参数的取值范围也放宽了;采用混合粒子群算法计算参数的精度比非线性单纯形法和阻尼最小二乘法要高,且不需给出参数的初始值。 展开更多
关键词 土壤水分特征曲线 VAN Genuchten方程 单纯形算法 粒子群优化
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斥水程度对脱水土壤水分特征曲线的影响 被引量:10
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作者 陈俊英 刘畅 +3 位作者 张林 向友珍 Leionid Gillerman 柴红阳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第21期188-193,共6页
为研究斥水程度对土壤水分特征曲线的影响,该文基于滴水穿透时间法,人工配置7种斥水程度的黏壤土(L0~L6)和6种斥水程度的砂土(S0~S5),用高速离心机测定其土壤水分特征曲线,应用van Genuchten-Mualem(VG)模型进行拟合,得出VG模型水力参... 为研究斥水程度对土壤水分特征曲线的影响,该文基于滴水穿透时间法,人工配置7种斥水程度的黏壤土(L0~L6)和6种斥水程度的砂土(S0~S5),用高速离心机测定其土壤水分特征曲线,应用van Genuchten-Mualem(VG)模型进行拟合,得出VG模型水力参数。结果表明:在同一吸力条件下,斥水黏壤土的含水率比斥水砂土的高;随着斥水程度增加,在相同吸力情况下,土壤含水率随斥水程度增大而减小;斥水黏壤土的残余含水率随着斥水程度增加而减小,斥水砂土S0~S3的残余含水率没有差异,S4、S5的残余含水率显著减小;斥水黏壤土和砂土进气值的对数与斥水剂添加量呈负线性相关;随着斥水程度增加,田间持水率减小,凋萎系数没有明显差异,重力水增加,有效水和易有效水减小,易利用水比例随着斥水程度增加而减小;对于斥水黏壤土,微孔隙(0.3~<5μm)和小孔隙(5~<30μm)含量随着斥水程度的增加明显减小,土壤空隙(≥100μm)随着斥水程度的增加急剧增加;对于斥水砂土,中等孔隙(30~<75μm)的含量随斥水程度的增加明显增加。该研究成果可为斥水土壤的入渗、蒸发和数值模拟提供理论支持。 展开更多
关键词 土壤水分 孔隙 脱水 水分特征曲线 斥水
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