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水及溶质在有大孔隙的土壤中运移机制研究

本文通过室内外实验和数学模型对水及溶质在有大孔隙的土壤中运移机制进行了研究,主要内容如下:●详细评述了水及溶质在有大孔隙的土壤中运移的研究背景与目的意义、影响因素、实验研究、模型研究以及分形理论的应用。●对取自南京郊区耕地的原状土柱进行CT扫描实验,得到土柱各横断面的CT扫描图像,采用地理信息系统软件软件ARC/INFO和MapInfo处理图像,得到了大孔隙在土柱横断面和纵断面上的分布,采用配线法确定大孔隙的大小在土柱横断面的分布为对数Γ分布。●对取自山东聊城耕地的原状土柱进行CT扫描实验,指出南京土壤和聊城土壤由于形成机理和存在条件的不同,形成大孔隙的原因不同,大孔隙在土柱横断面和纵断面上的分布各不相同。●采用离心机法测定原状土和回填上的土壤水特性曲线,指出回填土由于破坏了土壤原有的大孔隙结构,土壤变得均质化,导致其土壤水分特征曲线与原状土不同。●通过对回填土和原状土中含水率实验结果进行比较分析,指出回填土和原状土含水率的变化  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

《河海大学学报(自然科学版)》2002年02期
河海大学学报(自然科学版)

水及溶质在有大孔隙的土壤中运移机制研究进展

土壤中的大孔隙由物理或生物过程形成 .物理过程包括 :由土壤的干湿作用造成的收缩和膨胀 ,土壤中可溶性物质的溶解 ,冻融的循环交替以及耕种等活动 .生物过程包括蚯蚓和啮齿动物活动和植物根系的生长 .大量的室内和田间实验表明 ,大孔隙流是土壤中的一种普通存在的现象 ,而不是一种例外 .大孔隙虽然只占整个土壤体积的小部分 (0 .1%~ 5 % ) ,但对水及溶质在土壤中的运移有着深刻影响[1,2 ] .当土壤中存在大孔隙时 ,进入土壤中的水及溶质就绕过土壤基质 ,经过大孔隙快速到达土壤深处或地下水中 ,对地下水造成污染 .1 水及溶质在有大孔隙的土壤中运移的实验研究总体上讲 ,有关水及溶质在有大孔隙的土壤中运移的实验共分为两类 :一类是确定土壤大孔隙大小分布的实验 ;另一类是含有大孔隙土壤的水流实验 .1.1 确定大孔隙大小分布的实验确定大孔隙大小分布 ,除了较早采用的水的吸附 解吸附、N的吸附和Hg的注入方法外 ,还包括以下 ...  (本文共8页) 阅读全文>>

《华北电力大学学报(自然科学版)》2012年06期
华北电力大学学报(自然科学版)

大孔隙对多孔介质导热性能影响的数值分析

0引言非均匀多孔介质,如土壤、聚氨酯泡沫、多孔陶瓷等,在某种程度上都存在着大孔隙(macropore)。大孔隙的形成方式可分为两种,一种是天然形成的单个大孔隙,再者就是由多个不同大小和形状的较小孔隙连接而形成。目前国内外对大孔隙还没有统一的定义,对于不同的专业领域,孔隙的大和小是一个相对概念,只要能对热质传递过程造成特别严重影响的孔隙都可以称为大孔隙。研究表明,大孔隙的存在对多孔介质中的传热传质过程具有重大影响[1~3]。由于实际多孔介质孔隙结构的异常复杂性,传统研究方法主要采用“容积平均”的方式来进行简化处理,即将多孔介质看作周期性的、在大尺度上均匀分布的虚拟连续介质[4~6]。这种假设回避了孔隙结构不均匀性带来的影响,与实际情况存在较大差异。目前大孔隙对多孔介质传热传质性能的影响规律研究,以及孔隙非均匀结构特征的定量表征方面的相关报道较少。本文主要采用有限体积方法数值模拟了大孔隙的形状、排布方式以及连通性对有效导热系数的影响...  (本文共4页) 阅读全文>>

《交通世界(建养.机械)》2015年04期
交通世界(建养.机械)

大孔隙沥青路面的施工技术

1影响大孔隙沥青路面施工质量的因素1.1渗透系数渗透系数表示水在沥青路面中的渗透强弱程度,其受到很多因素的影响。例如流体自身的性质、沥青路面的成分构成、温度等。沥青料的成分配比不同,使得渗透系数也不同。水在粘性系数较大的沥青料的渗透系数越小,在粘性系数较小的沥青料的渗透系数越大。同时沥青料中成分的颗粒细度也对于渗透性有着较大影响,因为沥青料中成分的颗粒细度不同,导致沥青料的孔隙大小、孔隙的形状以及孔径比不同[1]。因此,当沥青料中成分的颗粒细度越高,沥青料成分分布越不均匀的时候,那么水在沥青料中的渗透性能则越差。1.2沥青混合料原材料的成分沥青混合料原材料的成分决定着沥青料的综合性能,对于不同最大粒径混合料的级配关系直接导致沥青料性能相差甚远。华南理工大学公路工程试验室使用结合料为PG60/70沥青和SBS改性沥青进行试验,通过采用肯塔堡飞散试验和沥青析漏试验来确定最佳的沥青配比。实验表明OGFC-10、OGFC-14、OGFC...  (本文共2页) 阅读全文>>

《垦殖与稻作》2002年04期
垦殖与稻作

水稻土大孔隙调控机理的研究进展(一)

水稻土大孔隙调控的意义在于提高无机肥的利用率,减少灌溉水使用量,减缓土壤污染,清洁、修复土壤。1水稻土大孔隙调控的意义1.1提高无机肥利用率容重是土壤孔隙性与结构性的评价标志。长期施用无机肥,土体变得紧实。赖庆旺等(1992)对水稻土无机肥连施与土壤结构特性的研究,认为土壤容重9年平均值比试验前增加41~86kgm-3,且表现出K>N>P,NK配施>有机磷组合施,高量配施>低量配施。在同等用量下,无机肥连施>有机肥配施。其原因是,施用无机肥促进了土壤酸化,引起土壤粘团裂小分散,土壤耕作后沉降系数加大,粘闭过程加强,颗粒排列紧密,土壤容重增加。土壤容重、质地、团聚体稳定性和土壤孔隙大小分配与植物生长之间虽无直接相关,但它们通过对水分、空气、温度和机械阻力而间接影响植物生长。因此要提高无机肥利用率,获得作物高产稳产,宜十分重视化肥的施用技术,加强土壤管理,建立良好的土壤环境,使土壤水势、温度和机械阻力等物理参数维持在适度范围内。然而...  (本文共4页) 阅读全文>>

《垦殖与稻作》2002年05期
垦殖与稻作

水稻土大孔隙调控机理的研究进展(二)

2.2国外2.2.1耕作Thomas和Phillips(1979)认为,土壤耕种(施肥除外)一般破坏大孔隙。Sally.D.Logsdon(1995)认为,耕作破坏稳定连通的大孔隙,同时,在耕层中,增加不稳定的耕作孔隙。在耕层下,埋藏的孔隙,耕作没有伤害。Cassel等(1974)和Lan-chanasut等(1978)认为,耕作使土壤容重减少,孔隙总量增加。但Ehlers(1975)和Abbott等(1979)则认为,作为大孔隙组织成分之一的蚯蚓洞,在耕种状态下,数量少于未耕种状态。C.Ray、C.W.Boast和T.R.Ellsworth等(1996)也认为,用圆盘犁或圆盘耙耕种破坏150~200mm土壤表层的结构,也破坏了许多的土壤大孔隙。因此,在作物生长初期,可能临时增加土壤结构性孔隙度。在作物生长季节,耕作对水流和水的运输的影响是相当复杂的。在作物生长季节,预测水流和水的运输是困难的。Ka-mau(1994)在生长季节...  (本文共3页) 阅读全文>>