一、过程降水与土壤水渗透深度试验分析(论文文献综述)
吴亨[1](2021)在《黄土高原坝地土壤水分入渗过程及模拟研究》文中进行了进一步梳理淤地坝作为黄土高原主要的生态建设工程措施,在发展农业生产,补给地下水和改善人民生产生活等方面具有重要作用,同时淤地坝拦截泥沙所形成的坝地也已成为黄土高原主要的粮食产地。研究坝地淤积土壤物理指标分布特征和淤积致密层对土壤水分运移过程的影响对发展农业生产,促进水的资源利用等方面具有重要意义。本研究采用实地调查采样和双环入渗加亮蓝染色的试验方法,结合室内试验分析与计算,对坝地土壤物理性质、同位素空间分布和入渗过程进行了研究,并对不同入渗模型在坝地入渗模拟方面的适用性进行对比。明确了坝地土壤物理性质和同位素分布特征,并给出了适用于淤地坝不同位置入渗模拟的模型,最终阐明了淤地坝土壤水分的入渗过程和坝地淤积致密层的阻水机理。取得的主要研究成果如下:(1)坝地形成过程中的泥沙淤积在垂直和沿水流方向具有明显的分选性,土壤颗粒粒径与坝前的距离成正比。越靠近坝体细颗粒越多,坝尾粗颗粒较多。淤地坝中淤积层的数量从坝尾到坝前逐渐增加,其中粗颗粒层厚度逐渐降低,淤积致密层的厚度逐渐增加。坝地与坝周的土壤颗粒组成占比均以粉粒为主,砂粒次之,黏粒最少。(2)坝地入渗过程表现为活塞流入渗特征,坝周入渗过程主要表现为优先流的入渗特征。由于降水径流所携带的泥沙会在运移过程中堵塞表层土壤孔隙,坝周在10cm深度内,水分主要以活塞流的形式向下运移,10cm之下,由于出现腐质根系和动物活动,水分主要以优先流的形式向下运移。(3)单场径流泥沙过程中所形成的淤积致密层具有明显的阻水作用。非淤积致密层的入渗速率最高可为淤积致密层的5倍,最低为2.4倍。淤积致密层的水分运移速率在水分入渗量逐渐减少的情况下依然明显低于非致密层。其阻碍作用的大小受致密层的位置、厚度和颗粒组成等因素的影响。(4)探究了 Philip模型、Kostiakov模型、Horton模型和蒋定生入渗模型在淤地坝不同位置入渗模拟方面的适用性,其中Horton模型可较好的模拟坝地入渗过程,Philip模型则在模拟坝周入渗过程时精度较好。kostiakov公式精度虽没有其他两个公式高,但当拥有具体的时间数据而其他数据较少或缺失时可用kostiakov公式进行拟合,蒋定生公式拟合精度在四个模型中较低。各模型在坝地的拟合精度均高于坝周。
蔡路路[2](2021)在《喀斯特典型裂隙土壤水分运移与养分迁移研究》文中进行了进一步梳理石漠化是中国南方喀斯特地区的生态难题,限制了区域生态系统服务功能的发挥,威胁着农业、社会和经济的可持续发展。由水文过程引起的土壤侵蚀是石漠化产生的重要原因,而水作为土壤侵蚀的动力和养分流失的载体,又是喀斯特生态恢复的限制因子。裂隙土壤为植物生长提供水分和养分以及空间,发挥着极其重要的生态功能。裂隙土壤的水分-养分流失/漏失是当前喀斯特地区的突出问题,威胁着生态系统安全,探究喀斯特典型裂隙的土壤水分运移和养分迁移机制对水土保持与石漠化防治具有重要的理论和现实意义。根据地理学、水文学和土壤学的水土漏失、同位素质量守恒以及养分流失等理论,针对裂隙土壤水分运移与养分迁移机制的科学问题,在代表南方喀斯特石漠化生态环境类型总体结构的贵州高原选择毕节撒拉溪高原山地、花江高原峡谷和施秉山地峡谷作为研究区,在2018~2020年开展裂隙发育特征调查和典型裂隙土壤采样,分析了土壤性质与养分特征,利用50个土壤水分传感器对每个研究区的3条典型裂隙土壤水分持续6~12个月监测,通过野外监测方法与氢氧稳定同位素示踪技术结合,阐明裂隙土壤水分运移与养分迁移动态及其影响因素。以期为喀斯特地区水土漏失阻控技术研发提供理论依据,为喀斯特石漠化综合治理和生态恢复提供科技支撑。(1)发现了不同地貌背景下的典型喀斯特裂隙结构特征参数具有明显差异,裂隙土壤理化性质也存在差异,探讨了喀斯特水文对裂隙结构参数的影响。毕节研究区裂隙深度浅、宽度较窄,花江裂隙垂直细长,施秉深度较深,宽度大;花江峡谷地区,不同海拔发育的裂隙结构参数也存在较大差异。在较高海拔,裂隙深度浅、数量少;中海拔裂隙深、宽度大;低海拔数量多、深度浅及宽度窄的裂隙。不同研究区、相同研究区不同海拔间的水文结构呈现不同特点,可能是裂隙发育结构存在差异的主要原因。花江裂隙土壤容重显着低于毕节和施秉,土壤总孔隙度各研究区差异不大,土壤砂粒、粘粒含量在不同研究区间均没有显着差异,但花江粉粒含量显着高于毕节和施秉。土壤化学性质表现为浅层土壤养分明显高于深层,土壤全氮、有机碳含量表现为毕节>花江>施秉,但没有显着差异;但由于研究区植被状况差异性,有机碳同位素存在显着差异。(2)揭示了不同地貌背景的裂隙土壤水分动态具有相似规律,明确了典型裂隙土壤水分对不同降雨强度的响应程度。不同研究区的土壤水分的变异系数整体上均表现为由裂隙土壤顶部向底部逐渐降低。裂隙土壤水分具有明显的季节性干湿交替特点,且对气温、降水响应敏感,在夏季主要受到降雨影响,而冬春则受到气温和降雨的双重影响。土壤水分对降雨响应速度表现暴雨>大雨>中雨>小雨,但小雨的影响几乎可以忽略。通过对典型降雨的响应分析,发现土壤水分对响应规律为累积降雨量越大、响应时间一般越短;峰值累积降雨量越大,到达峰值的时间也越短,所以浅层裂隙土壤对降雨响应比深层更敏感。(3)揭示了喀斯特典型裂隙土壤的水分运移过程,分析了其主要的影响因素。裂隙土壤水分对降雨响应敏感,降雨是裂隙土壤水分的主要补给来源,利用二元线性混合模型研究表明,降雨对裂隙浅层土壤水分的贡献高于深层。降雨后不同水分路径的不δD和δ18O富集程度均表现为土壤水>凋落物>岩壁流>穿透雨>降雨,由此说明降雨到土壤水经历了降雨→穿透雨→岩壁流→凋落物→土壤水的运移过程。裂隙土壤的水分运移过程具有复杂性,氢氧稳定同位素示踪技术结合土壤水分监测在一定程度上揭示了水分运移过程。不同裂隙的土壤水分运移特点既有相同之处又有差异,岩石裸露对降雨再分配、优先流的存在以及其它水文路径的补给等综合因素决定导致了裂隙水分运移过程存在差异。(4)揭示了雨季前后可溶性碳氮的迁移量,探讨了土壤理化性质与可溶性碳氮的关系,阐明了水分运移和土壤性质对可溶性碳氮、溶质运移的影响机制。由降雨引起的土壤水分运动,会导致裂隙土壤可溶性养分发生迁移损失。经历雨季的土壤水分的运动,土壤可溶性养分由于淋溶而损失,且表现为浅层高于深层,其中DOC平均可减少15.17~28.70%,DON可减少14.42~29.03%。雨季前后的土壤可溶性碳氮均与土壤理化性质具有极显着的正相关关系,土壤的养分含量本底值从根本上决定了可溶性养分的迁移量,而裂隙土壤性质则通过影响水分运移进而对可溶性养分、溶质迁移产生影响。土壤水电导率的动态变化直观反映了土壤可溶性养分以及盐基离子的动态迁移过程,降雨引起的土壤水分运移是土壤溶质变化最直接的影响因素。
陈明向[3](2021)在《典型流域人工毛竹林生态水文特征与气候变化响应研究》文中提出深入认识流域生态水文特征,明确水文过程的时空变化趋势,尤其是气候变化条件下的生态水文响应,对区域水资源综合管理与评价具有重要的现实意义。为揭示典型流域人工毛竹林生态水文特征与气候变化响应机制,采用土芯法结合Win RIHZO根系分析系统,分析各深层的毛竹根系指标来揭示人工毛竹林根系的生长特征和分布规律,通过对比夏季和冬季相同深度的细根存在的特点,进而分析出细根年内动态差异;基于典型流域实测土壤水分数据,对典型小流域各点位土壤剖面的土壤水分时空分布与动态变化规律及土壤水分时间稳定性进行研究,并通过经典统计学和土壤水分时间稳定性等方法认识人工毛竹林土壤水分时空变异规律;凭借典型流域实测径流和土壤水分数据,通过野外采样、室内试验与Hydrus-1D模型相结合,利用Hydrus-1D模型模拟了毛竹林土壤水分及其他水文要素的基础上,针对设定的不同气候变化情景,确定研究时段生态水文过程,评估人工毛竹林对气候变化的响应,揭示生态水文过程与气候变化的关系。主要结论有:(1)在垂直方向上,毛竹的总根主要集中分布于在0-20 cm处,约占地下总根数量的63.94%。细根主要集中于0-10 cm土层处,约占地下细根数量的45%,在0-20 cm土层处约占地下细根数量的62%,而超过50 cm以上土层占细根总数不足10%。毛竹根系的垂直分布呈现出幂函数递减,毛竹总根与细根在0-20 cm土层向下迅速减小,当深度超过20 cm后根系变化相对平缓;毛竹根系垂直分布存在年内动态差异,夏冬两季的毛竹根系显着差异主要体现在0-10 cm变化到10-20 cm土层处,而超过20 cm后的相邻土层差异不显着。(2)典型小流域内各点位土壤剖面土壤水分的空间分布规律具有相似性,主要表现为:虽然各观测点土壤剖面的土壤含水量变异系数随深度增加呈现不同的变化规律,但整体仍表现为越深土层土壤含水量变异系数较小,变化幅度较小,均为中等变异,即深层土壤水分较稳定。在0-30 cm土壤剖面范围内的土壤含水量变化相对活跃,而处于30 cm之下的土壤剖面,土壤含水量表现较为稳定。流域内0-30 cm土壤水分波动剧烈的主要原因可能是受大气降水、土壤蒸发、植被蒸腾、水分入渗等共同作用的结果。通过分析典型小流域内土壤水分的时间稳定性,具体表现为:1、2、3、6、8、9号点的代表性土层深度依次为50 cm、90 cm、30 cm、80 cm、140 cm、50 cm,流域内各点位深层(>30 cm)土壤水分时间稳定性强于浅层(0-30 cm)。(3)模拟结果和决定系数、相对方差、均方根误差和纳什效率系数表明模型可以较好地反映土壤水分的时空变化特征,模拟径流量与实测径流量也存在一定相关性。这表明Hydrus-1D模型可适宜于典型小流域生态水文过程的模拟,结果中各水文要素的动态变化规律得出,研究期间蒸腾量占蒸散发量的78.72%,表明植被蒸腾量是土壤水资源消耗的主要途径,流域内总降水量形成的总径流量(地表径流和底部排水)较大,约占74.48%,土壤储水量呈亏缺状态。(4)通过设定不同气候变化情景,分析了人工毛竹林对气候变化的响应。就全研究时段而言,在不同气候变化情景下,气温升高蒸发蒸腾均增加,其中降水不变气温升高2℃时增幅最大,即气温控制蒸发和蒸腾的增幅。径流变化趋势与降水一致,而与气温相反,对降水变化更敏感,其中径流对降水减少气温升高的情景最敏感。土壤储水量与径流变化一致,受降水影响明显,气温变化对土壤储水量的影响不大。土壤储水量对降水减少气温升高时敏感性最强。月变化情况表明,土壤蒸发量与植被蒸腾量具有相同的月变化趋势,即冬季增幅大于夏季增幅;气温不变时,降水变化更多地影响夏季径流,夏季径流的增减幅度是冬季的数十倍。仅气温发生变化时,冬季径流更易受影响,此外,降水的增加可以抵消部分气温升高带来的影响,且维持径流量的略微增加;降水对夏季土壤储水量影响大于冬季,气温的影响则更多的是对冬季土壤储水量造成波动。气温降水耦合情况下,总体表现为冬季土壤水量易受影响。
王国帅[4](2021)在《河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究》文中认为内蒙古河套灌区是我国三个特大型灌区之一,随着节水改造工程的实施,灌区引水量大幅度减少,引水量减少20%以上,排水量显着减少50%左右。灌区土壤和地下水系统发生了巨大变化,灌溉带来的盐分无法排出灌区,仅能在灌区内部进行再分配。河套灌区内土地类型较多,且分布复杂,主要为耕地、非耕地(荒地)、沙丘与海子。灌区内的盐分除在土壤深层与地下水中储存外,主要在这些地类间转化,也是今后灌区土壤盐分控制的主要场所。本文选取灌区典型地类(耕地-荒地-海子系统、沙丘-荒地-海子系统)为研究对象,对灌区不同地类水文过程和盐分重分配机制进行了系统的分析与研究。成果可为相近灌区盐分控制与可持续发展提供理论支撑。(1)通过氢氧同位素二端元混合模型和水盐平衡模型以及地质统计学、溶质动力学理论揭示了耕地-荒地-海子系统中水分和盐分的运移关系和系统盐分表观平衡。研究发现,在灌溉期,耕地地下水主要受灌溉水补给,占94%,其中渠系灌溉水通过地下侧向径流给耕地地下水贡献76%,农田灌溉水贡献18%,降雨贡献6%。荒地地下水主要受耕地地下水补给,占2/3以上,为71%,降雨占29%。而海子主要受降雨与荒地地下水补给,各占57%和43%。渠系灌溉水通过侧向径流贡献给耕地地下水的水量基本全部迁移给荒地地下水。海子亏水631.2mm~706.3mm。耕地地下水盐分平均增加861kg/hm2,耕地地下水迁移给荒地的平均盐量为3232kg/hm2,荒地地下水迁移给海子的平均盐量为3140kg/hm2。耕地1m土体盐分通过灌溉期淋洗,积盐率仍为56%,秋浇后,脱盐率为44%,土壤深层(100cm)有轻微积盐现象,积盐为871kg/hm2;荒地1m土体积盐率为58%,秋浇后,脱盐率为62%,荒地盐分在全年呈现轻微脱盐趋势,脱盐3870 kg/hm2。(2)基于Hydrus_1D模型模拟了耕地、荒地和海子边界不同土层水分和盐分的运移特征。根据2018和2019年田间实测数据分别对模型进行率定和验证,对耕地、荒地和海子边界不同土层水分盐分进行了分析。结果表明,灌后第5天,耕地0-20cm和20-60cm土层含水量分别增加了27%~41%和14%~20%,60-100cm荒地土壤含水量增加了12%~15%,而海子边界土壤含水量变化较小。灌后第87天,耕地0-60cm土层含水量下降幅度分别比荒地和海子边界高11%~14%和24%~44%。在生育期内,耕地深层渗漏量为应用水量的34%~40%。耕地、荒地和海子边界的毛细上升量分别为其蒸散量的28%、36%~46%和67%~77%。耕地、荒地和海子边界土壤表层积盐分别为13%、37%和48%,深层土壤积盐分别为34%、15%和13%。为控制盐渍化,应降低荒地和海子边界表层的土壤盐分含量和耕地深层土壤盐分含量。耕地、荒地、海子边界1m土层盐分平均增加19%、27%和37%。海子边界毛管上升的盐分是荒地的3倍。(3)通过对沙丘-荒地-海子系统构建水盐均衡模型揭示了沙丘-荒地-海子系统中水分和盐分的运移关系。研究发现,在生长期,沙丘地下水向海子方向运移,在秋浇期和封冻初期,海子地下水向沙丘方向运移,地下水盐分动态变化受地下水迁移路径的影响。沙丘、沙丘-荒地交界和荒地地下水垂向补给土壤盐量分别为648kg/hm2、575kg/hm2和357kg/hm2。沙丘地下水迁移给荒地-沙丘交界地下水的盐量为481kg/hm2,荒地-沙丘交界地下水迁移给荒地地下水盐量为222 kg/hm2,荒地地下水迁移给海子的盐量为104 kg/hm2。(4)基于Hydrus_1D模型模拟沙丘、荒地和沙丘-荒地交界不同土层水分和盐分运移特征。根据2017和2018年田间实测数据分别对模型进行率定和验证,对沙丘、荒地和沙丘-荒地交界不同土层水分盐分进行了分析。研究发现,沙丘-荒地交界和荒地可以维持土壤水分平衡,而沙丘在秋浇后期,仍亏水67~102mm。荒地腾发量是沙丘的2倍,沙丘-荒地交界的介于二者之间,荒地地下水补给量为沙丘的3~5倍。沙丘、沙丘-荒地交界和荒地1m土体在生育期积盐率分别为34%~51%、14%~17%和25%,秋浇后,沙丘、沙丘-荒地交界积盐率分别为47%~59%和3~6%;荒地脱盐率为0.7~5%,沙丘、沙丘-荒地交界全年处于积盐状态,荒地在秋浇后处于轻微脱盐状态。
郭子豪[5](2021)在《黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究》文中研究表明随着黄土丘陵沟壑区大规模“退耕还林(草)”工程的实施以及当地经济的迅速发展,高质量耕地短缺与城市用地紧张导致的粮食安全与人居环境问题严重影响当地社会可持续发展,已经成为了社会关注的热点。为开发当地土地潜力,黄土丘陵沟壑区开展了大规模沟道土地整治工程。针对沟道土地整治过程中出现的控制工程管涌、新造土地不均匀沉降及盐渍化等水系失衡灾害,本研究选取不同典型沟道土地整治流域作为研究对象,基于“流域自响应理论”,结合野外调查、室内物理与数学模型模拟的方法,研究黄土丘陵沟壑区沟道流域水系平衡对典型沟道土地整治工程的响应过程,并在此基础上,利用相应成果,对整治流域所出现的一系列水系失衡灾害进行安全调控技术研究与应用,取得以下主要成果:(1)“流域自响应理论”的完善。黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程是流域水系治理的重要组成部分。“流域自响应理论”认为:流域系统内各要素是相互联系与运动的,运动的目标是追求系统的平衡。平衡是相对的,不平衡是绝对的,当系统受到外来因素影响,系统平衡受到破坏,流域系统会自动朝着建立新平衡的方向发展。本研究表明:流域水系多年平均也是平衡的,当水系要素受到干扰,如土地整治切削边坡、填埋沟道等人为活动,水系平衡被打破,流域水系将自动进行调整,以适应平衡。在新的调整过程中,如得不到合理的调控,将会出现一系列水系失衡引发的灾害,如切削高陡边坡截断流路出现的水流出露点高悬、沟道因填埋“造地”形成的控制工程管涌及盐渍化等。本研究通过构建室内物理与数学模拟模型,对水系平衡运动过程中的水动力要素进行模拟和调控,并在实践中进行运用,完善了“流域自响应理论”中水系变化与沟道土地整治的互馈机制。(2)线性沟道土地整治工程对流域水系平衡的影响。本研究利用基于“流域自响应理论”所构建的室内实体模型得出,在室内模拟沟道上层工程黄土填埋0.1m,下层填埋粗砂0.9m,地下水埋深0.6m,总降雨量为120mm的条件下,相对于裸坡未整治沟道,裸坡梯田沟道、植被梯田沟道、秸秆覆盖梯田沟道与60%裸坡沟道土地整治可以分别平均减少地表径流25.78%、45.51%、62.40%和42.1%,表明随着沟道整治措施比例的增大,沟道水系中地表径流转化减少,土壤水和地下水的转化比例增多;在相同模拟沟道与降雨量下,随着降雨强度从45mm/h以15mm/h等梯度增加到120mm/h,裸坡未整治沟道、裸坡梯田沟道、植被梯田沟道和秸秆覆盖梯田沟道,其地下水转化了分别减少27.2%-53.3%、3.9%-13.7%、27.9%-33.3%、3.2%-10.8%,而60%裸坡沟道土地整治沟道地下水补给量则变化不大,表明沟道土地整治可以显着拦截暴雨径流,并将其转化为沟道地下水。(3)室内试验难以实现的条件下线性沟道土地整治工程对流域水系平衡影响。本研究基于室内实体模型模拟结果,构建、率定并验证了线性沟道土地整治对水系平衡影响的HYDRUS-3D及Visual MODFLOW模型,模拟了室内试验难以进行的更大雨强和黄土填埋厚度下的沟道水系转化过程。结果表明,在下层填埋粗砂0.9m,地下水埋深0.6m,总降雨量为120mm的条件下,当降雨强度从30mm/h增加到150mm/h,沟道土地整治措施下的平均地下水位降低了6.24%;工程黄土填埋厚度从0.1m增加到0.4m,地下水位平均降低了13.62%。表明工程黄土填埋厚度的增加对地下水转化的削弱作用要强于降雨强度的增加对地下水转化的削弱作用。因此,在土地整治沟道黄土填埋深厚区域,需要进行水系调控,增加地下水转化,避免地表径流长时间蓄积所带来的灾害。(4)盆地式沟道土地整治对流域水系平衡的影响。本研究利用水文比拟、卫星监测影像以及构建盆地式沟道土地整治对地下水影响的Visual MODFLOW模型等方法,研究了延安新区盆地式沟道土地整治对流域水系平衡的影响。结果表明,在日降雨量40-60mm条件下,延安新区所在桥儿沟流域出口最大洪峰流量为6.16-9.24m3/s,次降雨之后的平均地表径流总量是未整治前的3.04倍,因此需要特别注意土地整治实施所带来的地表径流过多的风险。与此同时,由于持续的水土保持治理以及城市绿化、人为灌溉、沟道填埋等原因,延安新区表层土壤体积含水率由0.102增加到0.163。数值模型模拟表明,整治区域挖方区地下水较少,而填方区地下水分布则较为集中;整治流域周围存在100m高度左右的高陡边坡集中区域,此处地下水活动较为频繁,有较大几率发生水系失衡灾害;在高陡边坡集中区域布设地下水排泄盲沟可令地下水位最大降低26m左右,减小了地下水活动频繁带来的负面影响。(5)沟道土地整治流域水系失衡灾害调控与防治。针对流域水系失衡引起沟道侵蚀测量困难的问题,本研究开发了一种利用卫星影像测算侵蚀沟道特征参数的方法,其对切沟的测算精度可达97.4%,对线性沟道土地整治工程溃坝土方量测算精度可达91.1%,满足沟道土地整治工程灾害的调查需求;室内试验及模拟结果表明,相同降雨强度下,60%比例的沟道土地整治工程可以提高沟道整治坝体设计洪水标准65.6%;优化地下水排泄盲沟防盐碱化和控制工程管涌设计,应用结果表明其减少土壤水分46.81%,降低最大土壤电导率15.41μs/cm,防盐渍化与管涌潜蚀效果良好;布设沟道整治防侵蚀固堤保坎工程的流域,在日降雨量为120mm暴雨条件下,土地整治工程完好率提高了80%以上,表明本研究成果可以有效对沟道土地整治流域水系失衡灾害进行调控与防治。
何锦[6](2021)在《水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移规律与开发利用研究 ——以河北沧州地区为例》文中提出水土资源紧缺已经成为制约华北滨海地区经济发展的重要瓶颈之一,同时该地区拥有的大面积浅层地下咸水和盐渍化土地却处于闲置状态。如何经济有效地改良盐碱地以及开发利用浅层咸水资源,已经成为解决当地土水资源危机和改善生态环境的重要课题。传统意义上的排水降盐方法有着工程量大,效率低下等诸多不足。随着非开挖定向钻进技术的日趋成熟,由其衍生而来的水平井技术为滨海地区排水降盐提供了一种新手段和方法。但如何确定水平井排水降盐的工程参数,评价其技术上和经济上的可行性,是推广使用该方法,提高咸水开发利用效率的关键。基于此,本文以华北滨海平原为研究区,以土壤盐分及浅层咸水为研究对象,在查明研究区土壤盐渍化特征和浅层地下水咸化成因基础上,利用野外水平井开采试验和室内数值模拟相结合的方法,研究水平井开采条件下浅部咸水含水层水盐运移规律,分析不同人工调控措施下浅层地下咸水淡化效率,评估利用水平井技术进行盐渍化改良和咸水开发的可行性,并提出适合于该地区的浅层咸水开发利用区划。通过本次研究,具体取得了如下几个方面成果:1.研究区土壤盐渍化在空间上呈现明显分带特征。平面上距离海岸线越远盐渍化程度越轻,垂向上土壤盐分含量随深度增加而明显增大。从全区范围来看,土壤盐分与水位埋深和地下水中TDS关系密切。同时,研究区浅层地下水水化学特征与土壤盐渍化程度演变规律较一致。轻度盐渍化地区地下水化学类型以硫酸-氯化物型为主,水质类型为微咸水;地下水盐分来源于当地海相沉积地层中矿物溶解;中-重度盐渍化地区浅层地下水水化学类型以氯化物型为主,水质类型为咸水,地下水中盐分主要受海水入侵影响。2.通过野外水平井抽水试验发现:单井抽水时其补给过程可分为三个阶段。初始阶段:水平井所排水量为井管内储水;过渡阶段:所排水量主要为上部潜水补给水量;稳定阶段:所排水量的70%为承压水补给,30%为潜水补给。此外,水平井抽水会形成“盆状”降落漏斗,最大降深位置位于滤水管中部且与抽水点位置有关,在长时间抽水下,试验区地下水流场有明显改变,潜水及承压水含水层水位明显下降,盐分也有一定程度的降低。3.非饱和带水分数值模拟结果表明:试验区地下水埋深对潜水补给量影响较大,两者呈现非线性关系。不同水文年型下潜水补给量由负转正的最小水位埋深在2-3m之间;结合实地调查结果,将水位埋深2.5m确定为当地水平井排水降盐的合理调控深度。除连续丰水年或抽水量极小情况外,连续排水和间隔排水均能有效降低试验区地下水位。当单位排水量在1.0m3/d·m时,单眼水平井控制距离为300-800m,三眼水平井控制距离为800-1800m。同时水平井控制距离与抽水强度、水平段埋深以及滤水管长度均有相关关系。除极端干旱气象条件外,其他情景下水平井排水均能降低地下水中溶质浓度,其中潜水盐分相对淡化效率为4.25%~18.17%,淡化程度取决于淋滤水的入渗量和入渗水溶质浓度;下部承压水盐分相对淡化效率为3.93%~8.13%,盐分去除效率与水平井排水量有关。4.通过对水平井开采地下咸水的水文地质条件、工程技术条件分析,水平井适宜在水位埋深在3-10m,含水层埋深在5-30m,岩性为粉土或含泥粉细砂等低渗透地层条件的区域内使用;与传统管井排水降盐相比,可节约经济成本约19.2%。同时,基于对研究区开采技术条件和咸水利用方式、适宜井型等条件的分析研判,对区内浅层咸水开发利用方式进行了区划,共划分了三类:(1)农业灌溉分散开采区;(2)农业灌溉、小型咸水淡化开采利用区;(3)工业用水、城市绿化和养殖等集中开采区。此项研究的成果对于丰富水平井渗流理论、完善排水降盐技术方法以及合理开发利用浅层咸水资源都具有重要的实际意义。
姬王佳[7](2021)在《陕北黄土区深剖面土壤水和氮素来源及其对土地利用变化的响应》文中研究指明黄土高原不饱和区深厚,土地利用方式发生巨大变化,显着影响土壤水和氮素运移过程,进而导致土壤水和氮素来源存在差异。前期研究仅聚焦于水分亏缺和硝态氮(NO3--N)累积现象,深剖面土壤水和氮素来源示踪方面研究相对薄弱,难以满足植被与水资源可持续管理的决策需要。为此,本研究以陕北黄土区为研究区域,采集降水和不同土地利用方式下0~20 m深剖面土壤样品,分析土壤含水率、稳定和放射性同位素,探讨深剖面土壤水分特征、来源和补给机制;分析硝酸根(NO3-)和氮氧同位素,探讨深剖面土壤NO3--N分布特征、来源和地下水潜在污染风险;结合经典统计学和小波分析法,甄别土壤水和氮素运移的主控因子。主要研究结果如下:1.土地利用变化对深剖面土壤水分特征和来源具有显着影响。与农地和草地相比,灌木地和林地的土壤水分含量较低,出现土壤水分亏缺,且存在不同程度的土壤干燥化现象,这主要与根系的过度吸水有关。活塞流主导土壤水运动过程。雨季的极端降水是深层土壤水的主要来源,且不同样地可被不同强度的降水补给。具体而言,草地和农地可能被小降水事件补给;而林地和灌木地则主要受夏秋暴雨补给。与农地和草地相比,灌木地和林地的蒸发作用较低,降水补偿较高,土壤水主要由同位素贫化的雨水补给。然而,灌木地和林地的补给速率较低,甚至几乎为零,这主要归因于根系吸水作用,即蒸腾作用。2.不同土地利用方式下深剖面土壤氮素特征和来源存在明显差异。土壤NO3--N剖面均呈抛物线型,可反映氮肥施用历史。最大累积量剖面随土地利用变化而改变,但均未超过10 m,贡献率介于20~30%。氮肥是土壤NO3-的主要来源(30~66%),说明硝化过程主导土壤氮循环过程。根据同位素质量平衡模型,峰值深度之上、附近和之下的NO3-分别来自大气NO3-、合成氮肥以及土壤有机氮和粪肥。有限的反硝化作用可使土壤NO3-在深剖面长期存在,不断向下淋溶至地下水。补给速率主导NO3-运移过程。土壤NO3-的估计停留时间约为270~620年。深厚黄土层中的“氮肥炸弹”长期威胁土壤和地下水环境,在调整施肥策略时应被充分考虑。3.深剖面土壤水和氮素运移的单一和复合影响因素各不相同。深层土壤水分变异性较大,多集中在大尺度和中尺度。与气象因素相比,土壤水运移与土壤性质关系密切。具体而言,砂粒和磁化率是最主要的单一影响因素,其联合作用也与土壤水分的相干性较强,多集中在大尺度。磁化率与容重在3~13 m相干性较强,显着影响土壤水运移过程。深层土壤NO3-的变异性较强,特别是6 m以下。具体而言,土壤有机碳和p H是最主要的单一影响因素。土壤含水率-p H-土壤有机碳的联合效应对土壤NO3-的影响较为显着,也多集中在大尺度。土壤含水率显着影响氮素运移过程,p H和有机碳显着影响氮素转化过程。本研究分析陕北黄土区深剖面土壤水和氮素来源及其对土地利用变化的响应,发现林地和灌木地存在土壤水分亏缺,仅受夏秋暴雨补给,但由于根系吸水作用较强,补给速率偏低;不同样地土壤NO3--N均呈抛物线型,氮肥是土壤NO3-的主要来源,且土壤NO3-可在深剖面中长期存在;砂粒和磁化率显着影响土壤水运移,而土壤有机碳和p H显着影响土壤NO3-运移。研究结果对优化土地利用结构、保护土壤水和地下水资源具有重要意义。
魏一钊[8](2021)在《秸秆覆盖和冬灌条件下冻融土壤蒸发的研究》文中研究指明中国北方地区水资源短缺,冬春干旱少雨,土壤蒸发强烈。季节性冻融期土壤水分发生相变并与土壤温度强烈耦合,土壤蒸发规律复杂。探索研究地表调控措施下土壤蒸发规律对于缓解水资源短缺,寻求抑制土壤蒸发的可行措施均具有一定的理论意义。基于2005-2006年冻融期不同秸秆覆盖厚度下(5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和30 cm)和2015-2016年冻融期不同冬灌水量下(2015年11月7日一次性灌水100 m3·hm-2、200m3·hm-2、300 m3·hm-2、500 m3·hm-2和700 m3·hm-2)的土壤水热实测数据,采用SHAW模型模拟研究了不同秸秆覆盖厚度及不同冬灌水量下的冻融期土壤蒸发和土壤冻融过程。通过2017-2018年冻融期大田实测的不同秸秆覆盖模式下的土壤蒸发及土壤水热数据,分析了SHAW模型参数的敏感性;以实测土壤蒸发量作为因变量,影响冻融期土壤蒸发的9个因素作为自变量,基于机器算法构建了冻融期土壤蒸发预报模型,并对三个冻融阶段影响土壤蒸发的因素进行了重要度评价。主要研究结论如下:(1)秸秆覆盖对冻融期土壤蒸发的抑制作用达24%~56.7%,平均日土壤蒸发量减小2.02~2.48 mm。土壤蒸发速率在不稳定冻结阶段最高,稳定冻结阶段最低。当秸秆覆盖厚度超过10 cm时,秸秆覆盖厚度的增加对土壤蒸发的影响减小,秸秆覆盖厚度与冻融期累积土壤蒸发量呈负相关。(2)土壤温度、土壤含水率和土壤蒸发模拟精度对SHAW模型中的四个水力参数负向变化时的敏感性较高,均与孔隙大小分布指数较为敏感。稳定冻结阶段的土壤蒸发模拟精度对土壤水力参数的敏感性较小,最大冻结深度对孔隙大小分布指数的敏感性最大。(3)基于随机森林算法的冻融期土壤蒸发影响因素的重要度评价结果表明:秸秆覆盖下,不稳定冻结阶段气压和地表土壤含水率对土壤蒸发的影响较大,稳定冻结阶段气压为影响土壤蒸发的主要因素,消融解冻阶段相对湿度与降雨量的影响较大。(4)冬灌可使冻结期土壤温度提高0.7-1.0℃,但消融期土壤温度回升缓慢,灌水地块土壤剖面温度比未灌水地块低0.3~0.9℃。冬灌增加了0~100 cm土层的蓄水量,但当冬灌水量大于200 m3·hm-2,对耕作层(0~20 cm)土壤含水量的影响不明显。(5)冬灌使土壤最大冻结深度增加1.1-8.6 cm,灌水量与最大冻结深度和累积土壤蒸发量均呈正相关。灌水使冻融期土壤累积蒸发量增加1.5~12.6 mm,土壤蒸发量增加约为相应灌水量的15%-18%。稳定冻结阶段土壤蒸发率仅为其余两个阶段的19%-31%,消融解冻阶段的土壤蒸发速率最高。
白玉锋[9](2021)在《苏打碱土土壤水分入渗过程及水盐运移特征》文中进行了进一步梳理入渗是灌溉水或降水由地表进入土壤的过程。入渗不仅是水分在土体中的再分布过程,还伴随着农药、污染物、养分等物质的迁移转化。对盐渍土来讲,入渗过程中由于水分变动引起的盐分动态变化是盐渍土改良研究中的核心问题。松嫩平原是世界三大盐渍土集中分布区之一,盐渍化问题是制约区域经济发展和生态环境改善的重要因素。研究不同盐碱程度盐渍土入渗过程,探明其影响因素和机理,从而进行改良和利用,对促进区域盐渍化防治和水土资源的合理利用具有重要意义。本研究以松嫩平原西部五种典型盐生景观代表的不同盐碱程度苏打碱土为研究对象,结合野外监测和室内模拟,采用单环定水头积水入渗法和染料示踪法探明了五种典型盐生景观土壤的入渗过程和水流在土体中的运动模式,通过主成分分析确定了描述入渗过程的综合指标,构建了入渗能力指数;并通过结构方程模型确定了影响入渗过程的环境因子。室内一维土柱垂直入渗试验系统分析了生物炭添加量和添加粒径大小对入渗过程的影响。最后通过验证四个经典入渗模型对模拟供试土壤入渗规律的适应性,选择了拟合程度高的最优模型。主要取得以下几方面研究结果:(1)分形维数可作为一个反映供试土壤质地和盐分含量的指标。六种盐生景观土壤盐分含量在569.67~14311.78 mg·kg-1(0.06%~1.43%)之间,盐分组成中HCO3-和Na+含量分别占57.24%和14.68%,p H在8.68~10.35之间,玉米地土壤和羊草群落土壤ECe<4 d S·m-1,属于碱土外,其余四种不同盐生景观土壤SAR在21.92~115.71之间,ECe>4 d S·m-1,均为典型的苏打盐碱土。质地组成中砂粒含量最高,其中以细砂含量为主,含量为49.48%~77.78%,分形维数在2.35~2.61之间,分形维数与砂粒含量呈极显着负相关,与粉粒和粘粒含量呈极显着正相关。分形维数与盐分含量呈显着正相关,与HCO3-含量呈极显着正相关,盐分和HCO3-含量与土壤颗粒组成显着相关。(2)五种盐生景观土壤稳定入渗速率随土壤碱化程度增加而减小,玉米地碱化度最小(1.09%)而土壤稳定入渗速率最大(65.10±4.29 mm/h),羊草地土壤次之(ESP 1.61%)(47.92±6.44 mm/h),二者之间差异显着(P<0.05),其余三种土壤稳定入渗速率为:虎尾草群落土壤ESP为48.86%(1.78±0.44 mm/h)>碱斑裸地ESP为49.88%(0.28±0.33 mm/h)>碱蓬群落土壤ESP为65.82%(0.13±0.10 mm/h),三者稳定入渗速率之间无显着差异,达到稳定入渗时五种土壤入渗速率分别仅有初始入渗速率的60.7%、36.1%、2.2%、1.0%和0.8%。以平均入渗速率和达到稳定入渗时间两个参数建立了综合表征入渗过程的入渗能力指数,并基于分形维数、非毛管孔隙度、钠吸附比和盐分含量四个参数建立的结构方程模型解释了97%的入渗能力指数,其中盐分含量和分形维数对入渗起负作用,而非毛管孔隙度对入渗起促进作用,盐分的负作用(-0.92)远大于分形维数的负作用(-0.16)和非毛管孔隙的促进作用(0.18)。对比四个经典入渗模型,Horton模型对玉米地、羊草地、虎尾草地和碱斑裸地土壤水分入渗过程拟合程度高,R2在0.93~0.97;均方根误差最小,为3.34~7.20;通用经验模型对碱蓬地土壤水分入渗过程拟合程度高,R2和均方根误差分别为0.99和0.34。模型预测值和实测值经卡方检验表明二者之间无显着性差异,因此Horton模型和通用经验模型可用来模拟供试土壤的入渗规律。(3)五种苏打碱土土壤入渗水流模式以基质流为主,优先流也有不同程度发育,土壤本身性质是影响土壤水流运动模式的主要原因。土壤盐碱化特征参数(盐分含量、HCO3-含量、碱化度、钠吸附比)与优先流参数之间呈显着或极显着负相关;土壤质地(分形维数)与优先流参数亦呈极显着负相关;土壤质地越粗,越不容易发生优先流。土壤容重和总孔隙度分别与优先流参数呈极显着负相关、极显着正相关,但土壤初始含水量与优先流参数之间无显着相关性。入渗后0-10 cm土层水分含量显着高于入渗前,平均高0.98%~21.17%,随土层深度增加,入渗后含水量逐渐接近入渗前土壤水分含量。入渗后0-10 cm土层电导率比入渗前低3.39%~63.30%,而最大入渗深度处电导率除农田砂土减少20.72%外,其余四种土壤增加了11.68%~85.89%,表明表层土壤中盐分在入渗过程中不同程度的被淋洗到深层土壤。(4)生物炭对入渗过程影响作用不仅与添加量、添加粒径大小有关,还与土壤本身质地有关。当粒径<0.25 mm,添加量为5%时生物炭添加降低了玉米地和羊草地土壤稳定入渗速率,而10%和15%添加量增加其稳定入渗速率;而粒径在0.25~1 mm和1~2 mm,添加量为5%、10%、15%时均降低玉米地和羊草地土壤的稳定入渗速率。生物炭添加一致促进了虎尾草地和碱斑裸地的稳定入渗速率,对碱斑裸地和虎尾草地两种土壤稳定入渗速率增加范围为110.00~56.50倍、2.00~3.43倍,对碱斑裸地砂壤土稳定入渗速率促进作用远大于对虎尾草壤砂土的促进作用,并且小粒径生物炭对虎尾草地和碱斑裸地入渗的促进作用明显高于大粒径生物炭。与未添加生物炭对比,生物炭添加增加了玉米地和羊草地土壤相同土层电导率值,增加幅度随生物炭添加量的增加而增大;生物炭添加降低了虎尾草地和碱斑裸地土壤的电导率值,并且相同土层深度添加量越大,降低幅度越大。
李渊[10](2021)在《喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制》文中认为中国南方喀斯特石漠化是喀斯特水文过程造成土壤侵蚀与生态退化的极端现象,石漠化环境的高度异质性与复杂的二元水文结构,限制了对地表与地下水文过程与产流机制的理解,导致对该区水土-养分流失发生机理认知不足。研究石漠化地区水文过程与养分流失机制是水土保持综合治理措施的科学依据,对区域社会经济可持续发展具有重要意义。根据喀斯特地貌发育、水文结构、水文循环、氢氧稳定同位素理论,针对喀斯特石漠化二元结构水文过程与养分流失机制等科学问题,在代表中国南方喀斯特石漠化环境总体结构的贵州贞丰-关岭喀斯特高原峡谷区选择顶坛小流域为研究区,在流域地貌水文结构基础上,2019-2020年通过对流域内气象水文、径流小区水文、裂隙水文、流域水文进行定位观测,结合稳定同位素技术,运用小波相干分析、二端元混合模型等数据分析方法,研究坡面壤中流水文过程、裂隙渗透流水文过程和小流域水文过程与碳氮流失特征,重点揭示石漠化水文过程与碳氮流失机制,为喀斯特石漠化水土资源优化调控与生态恢复提供科学依据。(1)发现坡面土壤水时空动态规律、不同植被类型对坡面壤中流水文过程及其产流产沙的影响、坡面壤中流水文过程对碳氮迁移与流失的影响。坡面径流小区土壤水整体表现出随坡顶至坡底逐渐增加的分布规律,不同坡位与不同植被类型小区坡面的土壤水分均存在时间稳定性。由于植被类型与覆盖度差异,在旱季会造成短期的土壤水时间不稳定性。大部分降雨在坡地上通过渗漏方式而损失,深层渗漏和壤中流是坡地的主要产流与流失路径。降水通过坡面径流方式流失的比例较低(<10%),主要通过地下渗漏而损失(>40%)。径流小区坡面产流主要来源于壤中流,但不同深度与坡位对不同类型径流小区坡面产流的贡献差异明显。植被覆盖率与降雨量是坡面产流产沙的控制因素,降雨侵蚀造成的坡面流失土壤大部分源自坡面表层土壤。坡面产流过程对碳氮流失具有一定影响,碳氮流失量随降雨量大小而变化。研究表明,撂荒通过蒸发与渗漏方式造成降雨水分损失相对较多,且易造成坡面土壤有机碳的流失;种植花生可以有效减缓水土与有机碳流失。(2)发现裂隙土壤水动态规律及其影响因素、渗透流水文过程及其影响机理。土壤物理性质对裂隙渗透流水文过程具有显着影响。裂隙上层土壤水力性质与连通性明显优于中下层,影响了不同深度土壤水分的降雨响应速率与滞留时间。裂隙上层土壤水随季节性变化表现出干湿交替明显,而中下层土壤水的季节变化特征相对稳定。随着剖面深度的增加,土壤含水量在降雨事件中出现峰值的滞后性增强,短期的连续降雨事件会导致剖面土壤水的降雨响应更为敏感,增加了裂隙渗透流运移速率;而长期的干旱间隔事件将导致降雨响应的滞后。表层岩溶带结构对次降雨产生了调蓄能力,降雨事件下裂隙渗透流存在新旧水混合。裂隙中下层渗透流相对上层的滞留时间明显较长。裂隙上层渗透流的新水占据比例相对较高(>30%);而100 cm以下深度旧水占据比例相对较高(>85%)。裂隙上层渗透流入渗方式属于快速补给优先流,而下层属于慢速补给基质流。(3)阐明流域产流的降雨响应过程及其对碳氮流失的影响机理。流域坡面产流的降雨响应速率极快(<460 min),其降雨响应的敏感性归因于流域地貌特性、石漠化环境与地下渗透系统发育的综合效应。流域地貌特征产生的不同调蓄作用影响了径流与汇流的产流过程差异,地势分布特征与地貌类型控制了流域径流与总出口汇流的降雨响应过程与动态变化。流域中上游石漠化坡地因大面积裸露岩石与裂隙发育加速了表层岩溶带的降水入渗速率,而下游洼地土壤延长了表层岩溶带水的滞留时间。流域碳氮流失主要是通过产流携带的溶解性养分发生的迁移过程,水文过程对碳氮浓度变化有较强的影响。由于前期水文条件差异,DOC与TSN浓度受到初始冲刷效应与稀释效应的影响。坡面径流与暗河流的δD、δ18O值和DOC、TSN浓度在流域分布与降雨事件中的变化具有相似性。DOC与TSN浓度在降雨产流过程中受到稀释作用的影响,且汇流更为明显。(4)揭示流域汇流来源及其产流机制、流域地貌特征与石漠化环境对水文过程的影响机制。降雨期间,表层岩溶带结构与蓄水能力控制了流域产流补给过程,且产流补给存在多种补给路径。表层岩溶带的裂隙渗透流(23.5~42.4%)与地下暗河流(50.3~61.0%)是流域汇流的主要来源。由于流域中上游的石漠化坡地渗透性较强,雨水直接形成坡面径流的比例较少,而主要通过裂隙渗透流进入地下暗河系统;当降雨量超过一定阈值,在流域地貌特征与地势差异的影响下,这部分由渗透流形成地下暗河的水从下游岩缝、节理、泉点中溢出,从而形成流域汇流。不同降雨事件中流域的产流机制有所差异,流域水文过程的超渗产流与蓄满产流表现为间歇性的,主要以蓄满产流机制为主。研究表明,在典型喀斯特高原峡谷石漠化区,土壤侵蚀严重、岩石裸露率高、裂隙垂向发育明显,降水在表层岩溶带的渗流速度极快且渗流量巨大,导致流域产流与产沙量极低;在地势差异影响下,流域产流主要以裂隙渗透流形成的暗河流作为主要补给,这对理解石漠化水土流失过程具有一定的参考价值。因此,在这种特殊的地貌结构条件下,地表与地下水的转换过程机制是一个亟需解答的科学问题。
二、过程降水与土壤水渗透深度试验分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、过程降水与土壤水渗透深度试验分析(论文提纲范文)
(1)黄土高原坝地土壤水分入渗过程及模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 淤地坝研究进展 |
1.2.2 土壤水分研究进展 |
1.2.3 土壤入渗模型研究现状 |
1.2.4 研究现状小结 |
1.3 研究目标 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 研究区概况及试验方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 样品采集 |
2.3 试验方法与设计 |
2.3.1 双环入渗监测试验 |
2.3.2 染色试验 |
2.4 测定指标与方法 |
2.4.1 土壤含水量测定 |
2.4.2 土壤颗粒组成测定 |
2.4.3 氢氧同位素测定 |
2.4.4 其他指标计算 |
3 坝地土壤物理性质及同位素分布特征 |
3.1 坝地土壤颗粒组成及淤积层空间分布特征 |
3.1.1 坝地土壤颗粒分布特征 |
3.1.2 坝周土壤颗粒分布特征 |
3.1.3 淤积层空间分布特征 |
3.2 坝地土壤水分空间分布特征 |
3.2.1 坝地土壤水分空间分布特征 |
3.2.2 坝周土壤水分空间分布特征 |
3.3 坝地同位素空间分布特征 |
3.4 本章小结 |
4 坝地土壤水分入渗过程研究 |
4.1 坝地同位素及含水量动态变化分析 |
4.1.1 同位素动态变化 |
4.1.2 土壤含水量动态变化 |
4.2 坝地入渗路径研究 |
4.2.1 坝地入渗路径研究 |
4.2.2 坝周入渗路径研究 |
4.3 坝地水分运移规律分析 |
4.4 淤积致密层对水分入渗过程影响分析 |
4.5 本章小结 |
5 坝地入渗模型适用性分析 |
5.1 入渗模型 |
5.1.1 Philip公式 |
5.1.2 Kostiakov公式 |
5.1.3 Horton公式 |
5.1.4 蒋定生公式 |
5.2 入渗模型拟合结果 |
5.2.1 Philip公式结果 |
5.2.2 Kostiakov公式结果 |
5.2.3 Horton公式结果 |
5.2.4 蒋定生公式结果 |
5.3 模型对比分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)喀斯特典型裂隙土壤水分运移与养分迁移研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
一 研究现状 |
(一)土壤水分运移与养分迁移 |
(二)喀斯特水分运移与养分迁移研究 |
(三)喀斯特裂隙土壤水分运移与养分迁移 |
(四)水分运移与养分迁移研究进展 |
1 文献的获取与论证 |
2 主要进展与标志性成果 |
3 国内外拟解决的关键科学问题 |
二 研究设计 |
(一)研究目标与内容 |
1 研究目标 |
2 研究内容 |
3 研究特点与科技难点及创新点 |
(二)技术路线与方法 |
1 技术路线 |
2 研究方法 |
(三)研究区选择与代表性 |
1 研究区选择的原则和依据 |
2 研究区基本特征与代表性论证 |
(四)资料数据获取与可信度分析 |
1 实验分析数据 |
2 野外调查数据 |
三 裂隙发育与裂隙土壤性质 |
(一)裂隙发育特征 |
1 裂隙结构特征参数统计 |
2 不同海拔裂隙结构特征 |
3 喀斯特水文对裂隙发育影响 |
(二)裂隙土壤理化性质 |
1 裂隙土壤物理性质 |
2 裂隙土壤化学性质 |
(三)不同研究区裂隙土壤性质差异 |
1 不同研究区土壤物理性质差异 |
2 不同研究区化学性质差异 |
四 裂隙土壤水分动态 |
(一)裂隙土壤水分动态 |
1 毕节研究区裂隙土壤含水量动态 |
2 花江研究区裂隙土壤含水量动态 |
3 施秉研究区裂隙土壤含水量动态 |
(二)土壤水分对降雨强度的响应 |
1 典型裂隙土壤水分对小雨的响应 |
2 典型裂隙土壤水分对中雨的响应 |
3 典型裂隙土壤水分对大雨的响应 |
4 典型裂隙土壤水分对暴雨的响应 |
五 裂隙土壤水分运移与养分迁移 |
(一)基于氢氧同位素的裂隙土壤水分运移 |
1 降水与土壤水稳定同位素特征 |
2 降雨对裂隙土壤水分贡献 |
3 裂隙土壤水分运移过程 |
(二)土壤养分与溶质迁移 |
1 裂隙土壤可溶性养分迁移特征 |
2 可溶性养分与理化性质相关分析 |
3 裂隙土壤溶质迁移过程 |
(三)土壤水分运移与养分迁移 |
1 土壤水分运移过程及其影响因素 |
2 土壤水分运移对养分和溶质迁移的影响 |
3 对水土漏失阻控与植被恢复的启示 |
六 结论与讨论 |
1 主要结论 |
2 主要创新点 |
3 讨论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间科研成果 |
致谢 |
(3)典型流域人工毛竹林生态水文特征与气候变化响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 毛竹根系研究进展 |
1.2.2 土壤水分时间稳定性 |
1.2.3 Hydrus-1D模型的应用研究 |
1.2.4 流域水文循环过程对气象因子的响应研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第2章 研究对象、数据来源及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气候水文 |
2.1.4 土壤及植被 |
2.2 数据观测 |
2.2.1 土壤水分监测 |
2.2.2 根系取样 |
2.2.3 气象要素的观测 |
2.2.4 径流的监测 |
2.2.5 土壤样品取样 |
2.3 室内测定 |
2.3.1 土壤水分参数测定 |
2.3.2 饱和渗透系数测定 |
2.3.3 根系指标测定 |
第3章 人工毛竹林根系垂直分布特征 |
3.1 毛竹根系的根长随土层深度的变化 |
3.2 毛竹根系面积随深度的变化 |
3.3 毛竹细根体积数随深度的变化 |
3.4 毛竹细根生物量随深度的变化 |
3.5 根系垂直分布特征 |
3.6 细根季节动态变化差异 |
3.7 本章小结 |
第4章 人工毛竹林土壤水分时空变异特征 |
4.1 土壤水分的空间分布及动态特征 |
4.1.1 土壤水分垂直空间变异情况 |
4.1.2 土壤水分垂直分布变化规律 |
4.2 土壤水分时间稳定性分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 流域内土壤水分模拟及水文要素动态特征 |
5.1 模型原理 |
5.1.1 土壤水流模型 |
5.1.2 根系吸水模型 |
5.1.3 蒸散发模型 |
5.2 模型概化 |
5.2.1 初始条件和边界条件 |
5.2.2 模型离散化 |
5.2.3 模型参数输入 |
5.2.4 模型评价指标 |
5.3 模拟结果与分析 |
5.3.1 土壤水分模拟结果与分析 |
5.3.2 径流模拟结果与分析 |
5.3.3 土壤剖面底部水流通量动态变化 |
5.3.4 土壤储水量动态变化 |
5.3.5 径流量动态变化特征 |
5.3.6 各水文要素统计结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 流域生态水文循环过程对气候变化的响应 |
6.1 气候情景模式的设定 |
6.2 气候变化情景模式 |
6.2.1 降水情景模式 |
6.2.2 气温升高情景模式 |
6.2.3 降水-气温耦合情景模式 |
6.3 水文要素对气候变化的响应 |
6.3.1 蒸散发对气候变化的响应 |
6.3.2 径流量对气候变化的响应 |
6.3.4 土壤储水量对气候变化的响应 |
6.3.5 土壤含水量对气候变化的响应 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望与不足 |
参考文献 |
读硕期间发表的论文目录 |
致谢 |
(4)河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 氢氧同位素在不同水体的示踪研究 |
1.2.2 地下水与土壤水盐迁移研究 |
1.2.3 土壤盐分空间变异与地下水埋深关系的研究 |
1.2.4 干旱区荒漠绿洲水分运移研究 |
1.2.5 水盐运移模拟研究 |
1.2.6 存在的问题 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 论文技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 河套灌区概况 |
2.1.1 气候 |
2.1.2 土壤 |
2.1.3 引排水量 |
2.1.4 灌区年际地下水变化 |
2.1.5 灌区海子分布特征 |
2.2 试验区基本资料 |
2.2.1 耕地-荒地-海子系统试验区 |
2.2.2 沙丘-荒地-海子系统试验区 |
3 基于氢氧同位素耕地—荒地—海子系统水分运移转化 |
3.1 利用氢氧同位素研究不同水体的基本原理 |
3.1.1 稳定同位素测试标准物 |
3.1.2 氢氧稳定同位素分馏 |
3.1.3 氢氧稳定同位素组分分析 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 取样方案 |
3.2.2 样品采集 |
3.2.3 水位量测 |
3.3 试验设备及研究方法 |
3.3.1 试验装置 |
3.3.2 研究方法 |
3.4 结论与分析 |
3.4.1 不同类型水分中δD和δ18O关系 |
3.4.2 不同类型水分特征分析 |
3.4.3 不同类型水分转化比例 |
3.4.4 土壤剖面水分运动 |
3.5 本章小节 |
4 河套灌区耕地—荒地—海子间水盐运移规律及平衡分析 |
4.1 试验布设及数据采集 |
4.2 水盐运移模型构建 |
4.2.1 耕地-荒地-海子系统水分平衡模型构建 |
4.2.2 耕地-荒地-海子系统盐分平衡模型构建 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 耕地-荒地-海子系统不同时期地下水运移特征 |
4.3.2 耕地-荒地-海子系统水分平衡分析 |
4.3.3 耕地-荒地-海子系统盐分重分配 |
4.4 本章小结 |
5 耕地-荒地-海子系统盐分时空变化特征及地下水埋深对土壤盐分影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验设计与取样方案 |
5.1.2 研究方法 |
5.1.3 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 耕地-荒地间典型土壤横剖面盐分时空变化特征 |
5.2.2 耕地-荒地不同土层盐分时空变化及盐分表观分析 |
5.2.3 耕地地下水、荒地地下水和海子盐分时空变化特征 |
5.2.4 地下水埋深对土壤盐分的影响 |
5.2.5 荒地盐分不同来源估算 |
5.3 讨论 |
5.4 本章小结 |
6 基于HYDRUS_1D模型对耕地-荒地-海子系统土壤水盐运移模拟与评估 |
6.1 土壤水盐动态模型 |
6.1.1 土壤水分运移方程 |
6.1.2 土壤盐分运移方程 |
6.1.3 潜在蒸腾和蒸发速率的计算 |
6.2 模型构建 |
6.2.1 模型离散化 |
6.2.2 初始条件及边界条件 |
6.2.3 参数确定 |
6.2.4 模型率定与验证评价参数 |
6.3 模型率定与验证 |
6.3.1 模型率定 |
6.3.2 模型检验 |
6.4 土壤水盐动态分析 |
6.4.1 典型时期土壤不同土层水分变化定量评估 |
6.4.2 典型时期土壤不同土层盐分变化定量评估 |
6.5 水盐平衡分析 |
6.6 讨论 |
6.7 本章小结 |
7 河套灌区沙丘-荒地-海子系统间水盐运移规律 |
7.1 研究方法 |
7.1.1 裘布依假设 |
7.1.2 地下水波动法 |
7.1.3 沙丘、荒地和海子水分平衡模型 |
7.1.4 沙丘-荒地-海子系统地下水盐分迁移模型 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 沙丘-荒地-海子系统不同时期地下水运移特征 |
7.2.2 沙丘-荒地-海子系统水分迁移分析 |
7.2.3 沙丘-荒地-海子系统盐分迁移分析 |
7.3 讨论 |
7.4 本章小结 |
8 基于HYDRUS_1D模型对沙丘-荒地-海子系统水盐运移模拟与评估 |
8.1 土壤水盐动态模型 |
8.2 模型建立 |
8.2.1 模拟单元划分 |
8.2.2 初始条件和边界条件 |
8.2.3 土壤参数 |
8.2.4 模型率定与验证评价参数 |
8.3 模型率定与验证 |
8.3.1 模型率定 |
8.3.2 模型验证 |
8.4 土壤水盐动态 |
8.4.1 沙丘土壤水盐动态 |
8.4.2 沙丘-荒地交界土壤水盐动态 |
8.4.3 荒地土壤水盐动态 |
8.5 水盐平衡分析 |
8.5.1 沙丘水盐平衡分析 |
8.5.2 沙丘-荒地交界水盐平衡分析 |
8.5.3 荒地水盐平衡分析 |
8.6 讨论 |
8.7 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 论文主要创新点 |
9.3 研究的不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究(论文提纲范文)
本论文得到以下项目的资助 |
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土地整治的内涵与国内外发展趋势 |
1.2.2 国内外沟道流域水土保持技术发展与现状 |
1.2.3 黄土丘陵沟壑区沟道土地整治现状 |
1.2.4 土地整治措施对沟道流域水系平衡的影响 |
1.2.5 土地整治对沟道水系影响研究与评价方法 |
1.3 存在问题与不足 |
第2章 研究内容与方法 |
2.1 研究内容与技术路线 |
2.1.1 研究目标 |
2.1.2 研究内容 |
2.1.3 技术路线 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 线性沟道土地整治工程室内试验模拟系统 |
2.2.2 线性沟道土地整治室内模拟试验设计与试验材料 |
2.2.3 线性沟道土地整治室内模拟试验试验监测项目与监测方法 |
2.2.4 盆地式沟道土地整治研究区域 |
2.2.5 沟道土地整治水系平衡数值模拟平台 |
第3章 沟道土地整治条件下“流域自响应理论”的进一步完善 |
3.1 “流域自响应理论”简述 |
3.2 沟道土地整治水系平衡研究中需要考虑的问题 |
3.3 沟道土地整治下的“流域自响应理论”完善 |
3.4 基于“流域自响应理论”的沟道整治条件下水系平衡新理论 |
3.5 本章小结 |
第4章 线性沟道土地整治对流域水系平衡的影响 |
4.1 线性沟道土地整治对地表产汇流的影响 |
4.1.1 不同整治沟道下垫面对地表径流的影响分析 |
4.1.2 降雨强度对地表径流的影响分析 |
4.2 线性沟道土地整治对土壤水变化的影响 |
4.2.1 不同整治沟道下垫面对土壤水的影响分析 |
4.2.2 降雨强度对土壤水的影响分析 |
4.3 线性沟道土地整治对地下水动态变化的影响 |
4.3.1 不同整治沟道下垫面对地下水动态变化的影响分析 |
4.3.2 降雨强度对地下水动态变化的影响分析 |
4.4 线性沟道土地整治对沟道降水分配各水系要素的影响 |
4.4.1 不同整治沟道措施对沟道水系要素分配的影响分析 |
4.4.2 降雨强度对沟道水系要素分配的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于数值模型不同线性沟道土地整治条件下水系平衡模拟 |
5.1 基于HYDRUS-3D不同条件下线性沟道土地整治水量转化模拟分析 |
5.1.1 HYDRUS-3D模型的建立 |
5.1.2 不同模拟沟道下垫面模型参数的率定与验证 |
5.1.3 基于室内模拟条件下不同沟道土地整治条件对水系要素转化影响 |
5.2 基于Visual MODFLOW不同线性沟道整治下垫面对地下水位影响模拟 |
5.2.1 Visual MODFLOW模型的建立 |
5.2.2 不同模拟沟道下垫面模型参数的率定与验证 |
5.2.3 基于室内模拟不同沟道整治下垫面对地下水动态变化影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 盆地式沟道土地整治对流域水系的影响 |
6.1 基于实地调查和水文模型的盆地式沟道土地整治对地表水环境的影响 |
6.1.1 基于水文比拟法和SCS模型盆地式沟道土地整治对地表径流的影响 |
6.1.2 基于水土保持监测资料的盆地式沟道土地整治对地表水环境的影响 |
6.2 基于ESA CCI土壤含水量数据的盆地式沟道土地整治对土壤水分的影响 |
6.3 基于Visual MODFLOW盆地式沟道土地整治对地下水动态变化的影响 |
6.3.1 水文地质条件概化与建模 |
6.3.2 边界条件与初始水文地质参数设定 |
6.3.3 模型率定及模拟结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 沟道土地整治流域水系失衡灾害调控与防治技术 |
7.1 基于Google Earth的沟道土地整治坝体冲毁量的测算技术 |
7.1.1 Google Earth对地观测原理 |
7.1.2 系统与随机误差及纠偏 |
7.1.3 侵蚀量计算过程 |
7.1.4 侵蚀量计算结果与精度分析 |
7.1.5 沟道土地整治坝体冲毁侵蚀量测算验证 |
7.2 沟道土地整治对沟道控制工程设计标准的影响 |
7.2.1 对沟道控制骨干坝体设计标准的影响 |
7.2.2 对坝地田坎防护的影响 |
7.3 沟道整治流域水系失衡灾害防治及地下水排泄调控措施设计 |
7.3.1 高边坡水流出露点处工程及植被修复技术 |
7.3.2 整治沟道控制性工程的管涌防治技术 |
7.3.3 整治沟道新造农田地下水排泄调控技术 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移规律与开发利用研究 ——以河北沧州地区为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究目标及内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.5 创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.2 气象与水文 |
2.3 社会经济概况 |
2.4 区域地质构造与第四系地质 |
2.5 区域水文地质概况 |
2.6 浅层咸水利用程度 |
第三章 土壤-浅层地下水水盐分布特征与咸水成因 |
3.1 样品采集与测试 |
3.2 土壤盐渍化特征 |
3.3 浅层咸水水化学特征 |
3.4 土壤盐渍化影响因素分析 |
3.5 浅层咸水成因分析 |
3.6 土壤盐渍化与水文地球化学特征关系 |
3.7 本章小结 |
第四章 水平井开采条件下浅层地下咸水盐分运移研究 |
4.1 浅层水平井技术 |
4.2 水平井开采试验场概况 |
4.3 水平井开采下的浅层咸水水盐变化规律 |
4.4 本章小结 |
第五章 水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移数值模拟与排盐效果预测 |
5.1 非饱和带水盐运移模拟及控制水位的确定 |
5.2 水平井开采条件下浅层咸水水分运移预测 |
5.3 水平井开采条件下浅层咸水盐分运移预测 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于水平井技术的浅层地下咸水开发可行性分析及开发利用区划 |
6.1 水平井开采浅层地下咸水的可行性分析 |
6.2 浅层地下咸水开发利用区划 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 存在问题及建议 |
参考文献 |
作者简介及在校期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(7)陕北黄土区深剖面土壤水和氮素来源及其对土地利用变化的响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土壤水来源示踪 |
1.2.2 土壤氮素来源识别 |
1.2.3 土壤水和氮素运移的影响因素 |
1.3 科学问题 |
1.4 研究目的与内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 样品采集与测定 |
2.2.1 样品采集 |
2.2.2 样品测定 |
2.3 数据分析方法 |
2.3.1 深剖面土壤水来源和补给机制 |
2.3.2 深剖面土壤硝酸盐来源及潜在污染风险 |
2.3.3 土壤水和硝酸盐运移的主控因子 |
2.4 技术路线 |
第三章 深剖面土壤水分特征及来源示踪 |
3.1 深剖面土壤水分特征 |
3.1.1 土壤水分垂直分布特征 |
3.1.2 土地利用变化对土壤水分的影响 |
3.1.3 土地利用变化与土壤水分的关系 |
3.2 深剖面土壤水来源和补给机制 |
3.2.1 降水同位素组成特征 |
3.2.2 土壤水同位素组成特征 |
3.2.3 土壤水来源和补给机制 |
3.3 土地利用变化对土壤水补给的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 深剖面土壤硝酸盐分布特征及氮素来源 |
4.1 硝态氮累积与淋溶 |
4.1.1 硝态氮垂直分布特征 |
4.1.2 硝态氮累积量 |
4.1.3 硝酸盐淋溶 |
4.2 硝酸盐来源示踪 |
4.2.1 氮氧同位素组成特征 |
4.2.2 硝酸盐来源 |
4.3 地下水潜在污染风险 |
4.4 本章小结 |
第五章 深剖面土壤水和硝酸盐运移影响因素分析 |
5.1 环境因子变异性 |
5.1.1 气象因素 |
5.1.2 土壤性质 |
5.2 土壤水运移影响因素 |
5.2.1 土壤水分连续小波变换 |
5.2.2 土壤水运移单一影响因素 |
5.2.3 土壤水运移复合影响因素 |
5.3 土壤硝酸盐运移影响因素 |
5.3.1 土壤硝酸盐连续小波变换 |
5.3.2 土壤硝酸盐运移单一影响因素 |
5.3.3 土壤硝酸盐运移复合影响因素 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 存在问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)秸秆覆盖和冬灌条件下冻融土壤蒸发的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 非冻期土壤蒸发的研究 |
1.2.2 冻融期土壤蒸发的研究 |
1.2.3 SHAW模型的研究 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第2章 试验条件与试验方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 气象条件 |
2.2.2 土壤 |
2.2.3 试验方法 |
第3章 不同秸秆覆盖厚度下冻融期土壤蒸发的模拟研究 |
3.1 SHAW模型建立及求解 |
3.1.1 表面能量与水通量 |
3.1.2 系统内的能量通量与水通量 |
3.1.3 下边界条件 |
3.1.4 降水与入渗 |
3.1.5 建模过程 |
3.1.6 数值求解方法 |
3.1.7 参数率定过程 |
3.2 模型输入与检验 |
3.3 土壤剖面水热变化分析 |
3.3.1 土壤含水率 |
3.3.2 土壤温度 |
3.4 秸秆覆盖下的土壤冻融过程 |
3.5 秸秆覆盖对冻融期土壤蒸发的影响 |
3.5.1 冻融期土壤日蒸发量的统计学分析 |
3.5.2 不稳定冻结阶段 |
3.5.3 稳定冻结阶段 |
3.5.4 消融解冻阶段 |
3.6 小结 |
第4章 SHAW模型参数敏感性分析 |
4.1 模型的检验 |
4.2 参数敏感性分析方法 |
4.3 土壤水力参数的敏感性分析 |
4.3.1 土壤最大冻结深度 |
4.3.2 土壤含水量 |
4.3.3 土壤温度 |
4.3.4 土壤蒸发量 |
4.4 小结 |
第5章 冻融期秸秆覆盖下影响土壤蒸发因素的重要性评价 |
5.1 随机森林算法 |
5.1.1 随机森林回归 |
5.1.2 随机森林重要度评价 |
5.2 模型评价 |
5.3 影响土壤蒸发因素的重要度评价 |
5.3.1 裸地 |
5.3.2 秸秆覆盖 |
5.4 小结 |
第6章 不同冬灌水量下冻融期土壤蒸发的模拟研究 |
6.1 模型输入与检验 |
6.2 土壤冻融过程 |
6.3 冻融期的土壤剖面水热特征 |
6.3.1 土壤温度 |
6.3.2 土壤含水率 |
6.4 冻融期的土壤蒸发规律 |
6.5 小结 |
第7章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)苏打碱土土壤水分入渗过程及水盐运移特征(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土壤水分入渗研究方法 |
1.2.2 土壤水分入渗理论研究进展 |
1.2.3 土壤水分入渗影响因素 |
1.2.4 土壤水分入渗模型 |
1.2.5 入渗过程与盐渍土水盐运移研究 |
1.2.6 目前研究中存在的主要问题 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 不同盐生景观土壤水分入渗过程及水盐分布特征 |
1.3.2 不同盐生景观土壤水分入渗剖面水盐分布特征及水流模式 |
1.3.3 生物炭颗粒大小及添加量对苏打碱土入渗过程和淋溶液组分的影响 |
1.3.4 苏打碱土土壤水分入渗模型 |
1.4 技术路线图 |
1.5 主要创新点 |
第2章 研究区概况 |
2.1 研究区地理位置概况 |
2.1.1 地形和地貌 |
2.1.2 水文条件 |
2.1.3 气候特征 |
2.1.4 植被特征 |
2.1.5 土壤特征 |
第3章 不同盐生景观土壤盐碱化及颗粒分形特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 样品采集与处理 |
3.1.2 土壤质地参数及分形维数计算 |
3.1.3 数据处理及作图 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同盐生景观植物群落土壤盐碱化特征 |
3.2.2 不同盐生群落土壤颗粒组成特征 |
3.2.3 土壤颗粒分形维数以及与颗粒含量的关系 |
3.2.4 土壤颗粒分形维数与土壤性质之间的关系 |
3.3 讨论 |
3.3.1 分形维数与土壤颗粒组成及土壤质地 |
3.3.2 分形维数与土壤理化性质 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同碱化程度苏打碱土入渗过程及影响因素研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样点选择 |
4.1.2 实验设计 |
4.1.3 构建入渗能力指数 |
4.1.4 构建入渗结构方程模型 |
4.1.5 四个入渗模型对苏打碱土入渗过程的适应性拟合 |
4.1.6 数据处理及作图 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 入渗过程参数 |
4.2.2 入渗能力指数 |
4.2.3 与入渗过程相关的土壤性质 |
4.2.4 入渗能力结构方程模型 |
4.2.5 四个入渗模型对苏打碱土入渗过程的适应性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 入渗过程参数 |
4.3.2 入渗能力指数 |
4.3.3 入渗过程影响因素 |
4.4 本章小结 |
第5章 不同碱化程度苏打碱土土壤优先流及水盐变化特征 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 实验设计 |
5.1.2 水流模式分析 |
5.1.3 土壤剖面理化性质 |
5.1.4 数据处理及作图 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 土壤剖面染色特征 |
5.2.2 土壤剖面水流运动模式-优先流 |
5.2.3 土壤剖面水流运动模式影响因素分析 |
5.2.4 入渗前后土壤剖面水分和盐分布特征 |
5.3 讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 生物炭粒径大小和添加量对苏打碱土入渗过程及土壤盐分的影响 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 一维垂直入渗试验 |
6.1.3 生物炭粒径及添加量对入渗过程及水盐运移的影响 |
6.1.4 数据处理及作图 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 生物炭添加对入渗过程的影响 |
6.2.2 生物炭添加对土柱剖面水分及盐分分布的影响 |
6.2.3 淋溶液EC随入渗过程的变化规律 |
6.3 讨论 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究中存在的问题和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 研究现状 |
第一节 水文过程与养分流失 |
第二节 石漠化水文过程与养分流失 |
第三节 喀斯特水文过程与水土养分流失研究进展与展望 |
一 文献获取与论证 |
二 研究阶段划分 |
三 国内外主要进展与标志性成果 |
四 国内外拟解决的关键科学问题与展望 |
第二章 研究设计 |
第一节 研究目标与内容 |
一 研究目标 |
二 研究内容 |
三 研究特点与难点及拟创新点 |
第二节 技术路线与方法 |
一 技术路线 |
二 研究方法 |
第三节 研究区选择与代表性 |
一 研究区选择的依据和原则 |
二 研究区基本特征与代表性论证 |
第四节 实验数据和资料及可信度 |
一 实验分析数据 |
二 野外调查数据 |
三 其他资料数据 |
第三章 流域地貌水文结构与产流特征 |
第一节 流域地貌水文结构特征 |
一 流域水文结构特征 |
二 流域地貌特征 |
第二节 流域气象水文特征 |
一 气象水文特征 |
二 大气降水线 |
第三节 流域产流特征 |
第四章 坡面壤中流水文过程与碳氮流失 |
第一节 坡面土壤水分分布与时空动态特征 |
一 坡面径流小区土壤水时空动态 |
二 小波相干分析 |
第二节 基于稳定同位素技术的坡面壤中流水文过程 |
一 坡面径流小区壤中流δD、δ~(18)O分布特征 |
二 基于Iso Source模型的坡面径流水来源分析 |
第三节 降雨对坡面产流产沙的影响 |
一 径流小区降水分配比例 |
二 降雨期间径流小区产流产沙量特征 |
第四节 降雨事件对坡面碳氮迁移与流失的影响 |
一 坡面SOC、TN、DOC、TSN分布特征 |
二 降雨期间径流DOC、TSN变化特征 |
三 降雨事件对坡面碳氮流失的影响 |
第五节 坡面壤中流水文过程与碳氮流失机制 |
一 坡面土壤水时空动态及其影响因素 |
二 不同植被类型对坡面壤中流水文过程与产流产沙量的影响 |
三 坡面壤中流水文过程对碳氮迁移与流失的影响 |
第五章 裂隙渗透流水文过程与碳氮分布 |
第一节 裂隙剖面土壤物理性质特征 |
一 裂隙剖面土壤物理性质垂直分布特征 |
二 裂隙剖面不同深度土壤物理性质差异特征 |
第二节 裂隙渗透流土壤水分动态特征 |
一 裂隙剖面渗透流土壤水动态变化 |
二 小波相干分析 |
第三节 基于稳定同位素技术的裂隙渗透流水文过程研究 |
一 裂隙不同深度渗透流的δD、δ~(18)O分布特征 |
二 基于二端元混合模型的裂隙渗透流新旧水比例划分 |
第四节 裂隙剖面土壤碳氮分布特征 |
一 裂隙剖面土壤碳氮垂直分布特征 |
二 裂隙土壤理化性质相关性分析 |
第五节 裂隙渗透流水文过程与碳氮分布机制 |
一 裂隙土壤水动态及其影响因素 |
二 裂隙渗透流水文过程 |
三 裂隙土壤碳氮分布及其影响因素 |
第六章 流域水文过程与碳氮流失 |
第一节 流域侵蚀泥沙来源分析 |
一 流域主要土地类型土壤碳氮分布特征 |
二 基于Iso Source模型的流域流失土壤来源分析 |
第二节 降雨期间流域产流动态特征 |
一 降雨期间流域产流特征 |
二 降雨事件下流域产流动态 |
第三节 降雨期间流域碳氮流失特征 |
一 降雨、径流、汇流、暗河流的DOC与 TSN浓度特征 |
二 降雨事件下径流、汇流、暗河流的DOC与 TSN浓度变化 |
三 降雨事件下流域碳氮流失特征 |
第四节 流域壤中流、径流、汇流与暗河流氢氧稳定同位素特征 |
一 流域主要土地类型壤中流的δD、δ~(18)O分布特征 |
二 流域径流、汇流、暗河流的δD、δ~(18)O分布特征 |
三 降雨事件下流域径流、汇流、暗河流的δD、δ~(18)O变化特征 |
四 不同水文结构的氢氧稳定同位素关系 |
第五节 基于氢氧稳定同位素示踪技术的流域产流来源辨析 |
一 基于二端元混合模型的流域径流新旧水比例划分 |
二 基于Iso Source模型的流域汇流来源分析 |
第六节 流域水文过程与碳氮流失的影响机制 |
一 流域产流的降雨响应特征及其影响因素 |
二 流域地貌特征对水文过程的影响 |
三 流域产流机制 |
四 流域水文过程对养分变化与流失的影响 |
第七章 结论与讨论 |
一 主要结论 |
二 主要创新点 |
三 讨论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果 |
致谢 |
四、过程降水与土壤水渗透深度试验分析(论文参考文献)
- [1]黄土高原坝地土壤水分入渗过程及模拟研究[D]. 吴亨. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]喀斯特典型裂隙土壤水分运移与养分迁移研究[D]. 蔡路路. 贵州师范大学, 2021
- [3]典型流域人工毛竹林生态水文特征与气候变化响应研究[D]. 陈明向. 广西师范大学, 2021(09)
- [4]河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究[D]. 王国帅. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [5]黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究[D]. 郭子豪. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021
- [6]水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移规律与开发利用研究 ——以河北沧州地区为例[D]. 何锦. 吉林大学, 2021(01)
- [7]陕北黄土区深剖面土壤水和氮素来源及其对土地利用变化的响应[D]. 姬王佳. 西北农林科技大学, 2021
- [8]秸秆覆盖和冬灌条件下冻融土壤蒸发的研究[D]. 魏一钊. 太原理工大学, 2021
- [9]苏打碱土土壤水分入渗过程及水盐运移特征[D]. 白玉锋. 中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所), 2021(02)
- [10]喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制[D]. 李渊. 贵州师范大学, 2021