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水分传感器埋设深度及个数对墒情精度的影响 被引量:11
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作者 李泳霖 王仰仁 +2 位作者 武朝宝 刘宏武 孟翀 《节水灌溉》 北大核心 2019年第1期87-91,共5页
在灌溉预报过程中,要利用土壤水分传感器监测土壤墒情,同一剖面土壤水分传感器埋设数量越多,测墒精度就越高,在实际应用时,就要求减少土壤水分传感器的埋设数量以降低系统的成本,并保证一定的测墒精度。选取4个试验区,在0~100 cm土层... 在灌溉预报过程中,要利用土壤水分传感器监测土壤墒情,同一剖面土壤水分传感器埋设数量越多,测墒精度就越高,在实际应用时,就要求减少土壤水分传感器的埋设数量以降低系统的成本,并保证一定的测墒精度。选取4个试验区,在0~100 cm土层深度内,采用取土烘干法测得5个测试深度土壤水分数据。分析了0~60和0~100 cm土壤剖面平均含水率与监测点含水率的相关关系,并设置了1个监测点和2个监测点不同组合的对比,分别计算了各种情况下土壤剖面平均含水率与监测点含水率的相关系数(R2)、平均相对误差(δR)以及均方根误差(RMSE)。研究结果显示:一个监测点时,40 cm深度的含水率能较好地反映0~60 cm土壤剖面平均含水率,R2达到0.95以上; 0~100 cm土壤剖面平均含水率用60 cm深度含水率反映,R2能达到0.93。两个监测点时,20/50 cm处的含水率与0~60 cm土壤剖面平均含水率的相关性最高,R2为0.994; 0~100 cm土壤剖面平均含水率与40/70 cm处的含水率相关性最高,各试验区平均的R2为0.965。 展开更多
关键词 土壤水分传感器 埋设深度 埋设个数 土壤含水率 相关性
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基于黑臭水体治理方案研究及效果分析 被引量:5
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作者 赵鹏 孙书洪 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期137-140,共4页
以天津市大沽排水河黑臭水体为研究对象,采取分级处理措施:一级采用孔板式细格栅、沉砂池和沉淀池进行初步栅渣、沉砂和污泥处理,二级运用生物膜-膜生物反应器(复合MBR)处理。结果表明,COD和NH3-N、TP的质量浓度由最初的57.13 mg/L和8.8... 以天津市大沽排水河黑臭水体为研究对象,采取分级处理措施:一级采用孔板式细格栅、沉砂池和沉淀池进行初步栅渣、沉砂和污泥处理,二级运用生物膜-膜生物反应器(复合MBR)处理。结果表明,COD和NH3-N、TP的质量浓度由最初的57.13 mg/L和8.82、2.18 mg/L分别下降到36.61 mg/L和3.55、0.48 mg/L,去除率分别达到35.92%和59.75%、77.98%。NH3-N、TP含量满足初期设计出口水质指标,COD达到GB 3838-2002的V类水标准。该装置体积小、整体性强、工作压力小且节能,实现了河道的优化管理。 展开更多
关键词 黑臭水体 生物膜-膜生物反应器 综合水质标识指数
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农田土壤含水率空间变异的时变特性研究 被引量:6
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作者 姚丽 王仰仁 +2 位作者 陈钊 高微 张喆 《节水灌溉》 北大核心 2020年第3期33-39,共7页
农田土壤含水率的空间时变特性对土壤墒情监测及灌溉预报有重要影响。在天津市武清区北靳庄和西吕村两个试区布置两套墒情监测系统,每套系统包括1台基站、3个测点,每个测点连接两个土壤水分传感器(埋设于地表下30和60 cm处)。测得两个... 农田土壤含水率的空间时变特性对土壤墒情监测及灌溉预报有重要影响。在天津市武清区北靳庄和西吕村两个试区布置两套墒情监测系统,每套系统包括1台基站、3个测点,每个测点连接两个土壤水分传感器(埋设于地表下30和60 cm处)。测得两个深度的土壤含水率数据,利用线性公式计算得0~60 cm平均含水率,利用统计学方法分析土壤含水率的变异系数(C-V)随时间的变化特性,分析试区测点土壤含水率之间的相关关系。结果表明,CV随时间有显著的变化,CV变化较大时,相应时段的土壤含水率较小,通常为灌溉时期;CV较小时,土壤含水率较大,普遍为降雨量较大时期;本试区C-V呈弱变异和中等变异;相关系数在一定程度上能够反映空间变异性大小,随着研究尺度的增大,测点之间土壤含水率的相关系数在减小。 展开更多
关键词 土壤含水率 时空变异 TDR式传感器
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基于室内试验的土壤入渗深度动态模拟研究 被引量:5
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作者 姚丽 王仰仁 +1 位作者 战国隆 牛少卿 《天津农学院学报》 CAS 2019年第4期83-88,共6页
入渗是土壤水分运动的基本特性,是降雨产流、侵蚀、非点源污染等过程研究的重要依据,快速准确地测定和计算土壤入渗速率及其入渗深度具有重要意义。在天津市武清区北靳庄村和天津农学院西校区试验田选取土样,进行室内积水(积水深度为5cm... 入渗是土壤水分运动的基本特性,是降雨产流、侵蚀、非点源污染等过程研究的重要依据,快速准确地测定和计算土壤入渗速率及其入渗深度具有重要意义。在天津市武清区北靳庄村和天津农学院西校区试验田选取土样,进行室内积水(积水深度为5cm)入渗试验,依据测得的土壤水入渗数据,利用Philip、Horton和kostiakov-Lewis3个模型进行累计入渗量的拟合;在此基础上以累计入渗量为自变量进行了入渗深度的动态模拟,并对入渗深度的理论模型和线性经验模型的拟合效果进行了比较。结果表明:不同质地、不同结构的土壤有其相应适用的模型;入渗深度模拟以基于Horton入渗模型的理论公式更适用;与常规风干含水率土壤制备土柱相比,采用含水率高的土壤制备入渗试验土柱,可显著减小土壤的入渗速率。 展开更多
关键词 土壤入渗 入渗深度 霍顿模型 剖面含水率
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农田土壤入渗不确定性组成分析 被引量:1
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作者 范欣瑞 王仰仁 孙小平 《节水灌溉》 北大核心 2019年第3期18-21,26,共5页
依据大田四个测点的测试数据,基于三种土壤入渗模型(Kostiakov-lewis、Philip和Horton模型),对土壤入渗过程进行模拟和分析。探究模型结构、入渗时间和空间变异等不确定性因素对入渗过程的影响,以模型模拟残差及均方根误差随时间的变化... 依据大田四个测点的测试数据,基于三种土壤入渗模型(Kostiakov-lewis、Philip和Horton模型),对土壤入渗过程进行模拟和分析。探究模型结构、入渗时间和空间变异等不确定性因素对入渗过程的影响,以模型模拟残差及均方根误差随时间的变化为指标,比较分析得出三种不确定性因素对农田入渗规律的影响程度。结果表明,三种模型的相关系数均达到0.99以上,平均相对误差1.60%~11.77%;其中Horton模型的拟合精度最高(平均R^2=0.998 3),模型参数偏差系数较小,稳定性强;时间不确定性围绕一个固定值随时间上下波动,空间和模型结构不确定性均随时间呈现线性增加趋势,其中时间、空间和模型结构不确定性的变化区间分别为0.021 8~16.228、5.674~107.532和0.004~5.504 mm。分析认为空间不确定性对土壤入渗过程产生的影响最大,时间不确定性影响次之,模型结构的不确定性影响最小。该研究可为畦田灌溉过程中土壤入渗规律的研究和分析提供重要依据。 展开更多
关键词 土壤入渗 不确定性因素 偏差系数 均方根误差
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基于湿润区分层假定对Green-Ampt模型的改进 被引量:1
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作者 李泳霖 王仰仁 +1 位作者 孙小平 郑志伟 《天津农学院学报》 CAS 2018年第3期78-83,共6页
假定入渗过程分为前期、后期两个阶段,入渗前期土壤饱和区与非饱和区厚度之比为一常数2β,非饱和区厚度随着入渗的进行而逐渐增大;入渗后期非饱和区的厚度不再随时间变化,为一定值,只有饱和区厚度随时间变化,基于此对Green-Ampt模型进... 假定入渗过程分为前期、后期两个阶段,入渗前期土壤饱和区与非饱和区厚度之比为一常数2β,非饱和区厚度随着入渗的进行而逐渐增大;入渗后期非饱和区的厚度不再随时间变化,为一定值,只有饱和区厚度随时间变化,基于此对Green-Ampt模型进行了改进。用传统Green-Ampt模型和改进模型对6组入渗测试资料进行拟合,传统模型拟合的相关系数为0.982(6组数据的平均值),相比传统模型,改进模型的拟合精度明显提高,相关系数提高了0.016,达到0.998(对应β=15);其中两组数据的效果尤为明显,相关系数分别提高了0.07和0.04,均达到了0.99以上。改进模型与传统模型同样具有较强的物理意义,但与传统模型相比,改进模型拟合得到的稳定入渗率更接近于测试值,具有更广泛的适用性。 展开更多
关键词 GREEN-AMPT入渗模型 累计入渗量 非饱和区 入渗锋 入渗时间
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农田土壤入渗特性空间不确定性分析 被引量:1
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作者 范欣瑞 王仰仁 +1 位作者 武朝宝 刘宏武 《天津农学院学报》 CAS 2020年第1期87-91,共5页
研究土壤入渗变化规律,有助于分析农田土壤水分运动的机理,同时土壤入渗特性影响着地面灌溉过程,是地面灌溉系统设计的重要依据。本研究基于Kostiakov-Lewis、Philip、Horton 3种土壤入渗模型,根据大田测试数据,对土壤入渗过程进行了模... 研究土壤入渗变化规律,有助于分析农田土壤水分运动的机理,同时土壤入渗特性影响着地面灌溉过程,是地面灌溉系统设计的重要依据。本研究基于Kostiakov-Lewis、Philip、Horton 3种土壤入渗模型,根据大田测试数据,对土壤入渗过程进行了模拟和分析,探究入渗过程中农田土壤空间变异造成的入渗不确定性,提出了直接法和参数均值法两种随机入渗模拟的方法。以95%置信度下累积入渗量的变化区间大小及其稳定性为指标,比较分析了不同模拟方法与3种模型组合的随机模拟效果,最终确定适合该农田入渗特性的模型和随机模拟方法。结果表明:大田试验中3种模型的相关系数均达到0.98以上,拟合精度无明显差异。就空间不确定性程度(以均方根误差表示)而言,直接法>参数均值法。以Kostiakov-Lewis模型与参数均值法组合模拟的不确定性更小,组合模拟效果更好,更适合于农田尺度土壤入渗规律的模拟。 展开更多
关键词 土壤入渗 模拟 均方根误差 不确定性
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