干旱环境地表黄土蒸发量及土层水分运动规律研究
发布时间：2022-10-30 09:19
地表蒸发在水量平衡和能量平衡中起着重要作用，它不仅关系到土壤水的保持、损失和土壤的盐渍化，而且在岩土工程中对路基的强度、变形、渗流以及植物的选择、配置等方面产生深刻的影响，并引起边坡稳定性、地面发生季节性胀缩变形以及路基塌陷等问题，同时它也是浅层土体水分场计算时重要的边界条件。因此，本文采用室内外试验和数值计算两者相结合的研究方法，以确定干旱环境下地表蒸发量的计算方法及浅层土体水分运动规律。 首先，采用室内外试验模拟非饱和黄土地表蒸发，对不同初始含水量和干密度下土体进行了蒸发试验研究。基于试验结果，对比分析了室内和室外试验结果，并解释了室内和室外试验结果的差异性。此外，室内外试验得到的蒸发强度和潜在蒸发强度差别较大，但蒸发系数差别较小。 其次，探讨了不同初始含水量和干密度下均质土样在蒸发过程中水分场的变化规律，试验结果表明：蒸发系数主要受含水量影响，干密度对其影响不大；不同初始含水量下均质土体的蒸发系数随时间呈指数型减小，并拟合得到了不同初始含水量均质土体蒸发系数随时间变化的关系式。进而揭示出，任一时段蒸发系数主要与地表含水量、浅层土含水量梯度有关，并拟合得到了综合考虑地表...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地表蒸发量测量方法的研究进展
1.2.2 地表蒸发量确定方法的研究进展
1.2.3 浅层黄土体水分运动规律的研究进展
1.3 本文研究内容和方法
1.4 本章小结
2 地表蒸发的基本理论
2.1 土壤水分的形式及特点
2.2 土壤水分能量的概念及特点
2.3 地表蒸发的基本概念及影响因素
2.3.1 地表蒸发的概念及过程
2.3.2 地表蒸发的影响因素
2.4 本章小结
3 非饱和黄土地表蒸发试验研究
3.1 引言
3.2 试验材料及方法
3.2.1 试验土样的制备
3.2.2 试验步骤
3.3 试验结果与分析
3.3.1 土体含水量随深度的变化
3.3.2 地表蒸发强度与潜在蒸发强度
3.3.3 黄土地表蒸发系数
3.4 本章小结
4 干旱环境浅层土体水分运动规律研究
4.1 引言
4.2 有限差分法原理
4.3 干旱环境浅层土体水分运动的数值分析
4.3.1 数学物理条件的基本假定
4.3.2 浅层土体水分运动基本方程及定解条件
4.3.3 数值模型的求解方法
4.3.4 计算参数的取值问题
4.4 干旱环境土体水分运动数值解结果及分析
4.5 本章小结
5 结论与建议
5.1 结论
5.2 本文存在的不足及建议
5.2.1 本文存在的不足
5.2.2 建议
致谢
参考文献
在读期间的研究成果
附录 蒸发数学模型计算流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]土中水分的蒸发过程试验研究[J]. 唐朝生,施斌,顾凯. 工程地质学报. 2011(06)
[2]土壤蒸发概念及其确定方法[J]. 韩炳柱,刘继忠,富嘉伟. 黑龙江水利科技. 2009(02)
[3]非饱和黄土路基水分场的数值分析[J]. 王铁行. 岩土工程学报. 2008(01)
[4]基于SHAW模型的黄土高原半干旱区农田土壤水分动态模拟[J]. 成向荣,黄明斌,邵明安. 农业工程学报. 2007(11)
[5]连续降雨条件下黄土路基水分场数值分析[J]. 王铁行,岳彩坤,鲁洁,刘丽萍. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2007(05)
[6]公路黄土路堑高边坡植物防护研究[J]. 梁伟,高德彬,倪万魁. 灾害学. 2007(03)
[7]大气作用下膨胀土边坡的现场响应试验研究[J]. 孔令伟,陈建斌,郭爱国,赵艳林,吕海波. 岩土工程学报. 2007(07)
[8]入渗、再分布和蒸发条件下一维土壤水运动的数值模拟[J]. 李毅,王全九,王文焰,邵明安. 灌溉排水学报. 2007(01)
[9]非饱和土的蒸发效应与影响因素分析[J]. 陈建斌,孔令伟,赵艳林,吕海波. 岩土力学. 2007(01)
[10]黄土高原西部植物耗水实验研究[J]. 宋耀选,肖洪浪,段争虎,谢忠奎. 中国沙漠. 2006(04)
硕士论文
[1]黄土路基水热传输问题试验研究及数值分析[D]. 岳彩坤.西安建筑科技大学 2007
[2]一维非饱和土壤水分运动计算机模型[D]. 侯宪东.西安理工大学 2007
[3]特征有限元法及其在土壤水分运动数值模拟中的应用[D]. 张耀峰.西安理工大学 2005
[4]压实黄土路基中含水量的分布及水分迁移规律研究[D]. 刘巍然.长安大学 2004
本文编号：3698623
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地表蒸发量测量方法的研究进展
1.2.2 地表蒸发量确定方法的研究进展
1.2.3 浅层黄土体水分运动规律的研究进展
1.3 本文研究内容和方法
1.4 本章小结
2 地表蒸发的基本理论
2.1 土壤水分的形式及特点
2.2 土壤水分能量的概念及特点
2.3 地表蒸发的基本概念及影响因素
2.3.1 地表蒸发的概念及过程
2.3.2 地表蒸发的影响因素
2.4 本章小结
3 非饱和黄土地表蒸发试验研究
3.1 引言
3.2 试验材料及方法
3.2.1 试验土样的制备
3.2.2 试验步骤
3.3 试验结果与分析
3.3.1 土体含水量随深度的变化
3.3.2 地表蒸发强度与潜在蒸发强度
3.3.3 黄土地表蒸发系数
3.4 本章小结
4 干旱环境浅层土体水分运动规律研究
4.1 引言
4.2 有限差分法原理
4.3 干旱环境浅层土体水分运动的数值分析
4.3.1 数学物理条件的基本假定
4.3.2 浅层土体水分运动基本方程及定解条件
4.3.3 数值模型的求解方法
4.3.4 计算参数的取值问题
4.4 干旱环境土体水分运动数值解结果及分析
4.5 本章小结
5 结论与建议
5.1 结论
5.2 本文存在的不足及建议
5.2.1 本文存在的不足
5.2.2 建议
致谢
参考文献
在读期间的研究成果
附录 蒸发数学模型计算流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]土中水分的蒸发过程试验研究[J]. 唐朝生,施斌,顾凯. 工程地质学报. 2011(06)
[2]土壤蒸发概念及其确定方法[J]. 韩炳柱,刘继忠,富嘉伟. 黑龙江水利科技. 2009(02)
[3]非饱和黄土路基水分场的数值分析[J]. 王铁行. 岩土工程学报. 2008(01)
[4]基于SHAW模型的黄土高原半干旱区农田土壤水分动态模拟[J]. 成向荣,黄明斌,邵明安. 农业工程学报. 2007(11)
[5]连续降雨条件下黄土路基水分场数值分析[J]. 王铁行,岳彩坤,鲁洁,刘丽萍. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2007(05)
[6]公路黄土路堑高边坡植物防护研究[J]. 梁伟,高德彬,倪万魁. 灾害学. 2007(03)
[7]大气作用下膨胀土边坡的现场响应试验研究[J]. 孔令伟,陈建斌,郭爱国,赵艳林,吕海波. 岩土工程学报. 2007(07)
[8]入渗、再分布和蒸发条件下一维土壤水运动的数值模拟[J]. 李毅,王全九,王文焰,邵明安. 灌溉排水学报. 2007(01)
[9]非饱和土的蒸发效应与影响因素分析[J]. 陈建斌,孔令伟,赵艳林,吕海波. 岩土力学. 2007(01)
[10]黄土高原西部植物耗水实验研究[J]. 宋耀选,肖洪浪,段争虎,谢忠奎. 中国沙漠. 2006(04)
硕士论文
[1]黄土路基水热传输问题试验研究及数值分析[D]. 岳彩坤.西安建筑科技大学 2007
[2]一维非饱和土壤水分运动计算机模型[D]. 侯宪东.西安理工大学 2007
[3]特征有限元法及其在土壤水分运动数值模拟中的应用[D]. 张耀峰.西安理工大学 2005
[4]压实黄土路基中含水量的分布及水分迁移规律研究[D]. 刘巍然.长安大学 2004
本文编号：3698623
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