冻土冰/水含量同腔共射原位测定方法创新与冻融模型检验
发布时间：2021-04-21 14:04
在农业生产活动中,由于季节冻土影响着越冬期表层士壤水的入渗性质以及春季伊始农田耕作的最佳时间与效果,人们对农田季节冻土周期变化规律的研究愈加关注。目前冻土相关的很多基础性研究结论仍然是在实验室内借助于人工模拟环境条件取得的,这是因为农田环境下准确、可靠观测冻土关键变量——未冻水含量与含冰量的传感方法与技术相对落后,同时也制约了各种土壤冻融理论模型的适用性检验与修正。为此,本文以介电理论与中子核物理理论为基础,结合创新性的测量方法与试验设计,首先在同腔共射原位测定冻土冰/水含量关键技术难题上取得突破,然后依据土壤冻结特征曲线与土壤水分特征曲线的相似性,通过原位测定土壤冻结特征曲线来估算土壤水分特征曲线,进而估算导水参数。在上述研究成果的基础上对土壤冻融模型进行了检验,通过分析模型预测值与实测值的差异,评价了冻融解析模型的适用性。本文研究工作依托于国家自然科学基金委与德国科学基金会国际合作组项目“中德精细农业中的先进传感科学与技术合作小组”（批准号：GZ494）、国家自然科学基金项目“基于土壤冻融信息获取新方法的复杂农田冻融模型检验与参数解译”（批准号：31171458）与教育部博士点基金...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 相关领域研究进展综述
1.3 研究目标与内容
第二章 测量理论基础与可行性分析
2.1 基于频域阻抗法的冻土未冻水含量测定方法
2.2 频域阻抗法与中子散射法复合测定冻土含冰量可行性分析
2.3 冻土未冻水含量与含冰量原位测定可行性分析
2.4 频域阻抗法与中子散射法探头辐射影响半径比较
2.5 本章小结
第三章 农田冻土未冻水含量原位测定试验研究
3.1 试验方案
3.2 试验结果与讨论
3.3 农田环境下土壤冻结特征曲线的原位测定
3.4 本章小结
第四章 同腔共射法原位测定农田冰/水含量试验研究
4.1 农田试验方案
4.2 试验结果与讨论
4.3 本章小结
第五章 土壤冻融模型的确立与参数确定
5.1 土壤冻融模型
5.2 模型相关参数的确定
5.3 本章小结
第六章 参数原位估算与冻融模型检验
6.1 农田环境下土壤水分特征曲线的原位估算
6.2 农田环境下土壤冻融模型检验
6.3 预测误差分析与模型评价
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 主要创新点
7.3 建议与展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]Development of the universal and simplified soil model coupling heat and water transport[J]. LI Qian1,2 & SUN ShuFen1 1 State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2008(01)
[2]An Improved Frequency Domain Technique for Determining Soil Water Content[J]. P. SCHULZE LAMMERS,L. DAMEROW. Pedosphere. 2005(06)
[3]土壤探针阻抗计算方法的理论分析与实验研究[J]. 孙宇瑞. 土壤学报. 2002(01)
[4]冻融土壤水热迁移数值模型的建立及仿真分析[J]. 郑秀清,樊贵盛. 系统仿真学报. 2001(03)
[5]冻结条件下土壤水热耦合迁移数值模拟的改进[J]. 尚松浩,雷志栋,杨诗秀. 清华大学学报(自然科学版). 1997(08)
[6]土壤冻结时水热迁移规律的数值模拟[J]. 胡和平,杨诗秀,雷志栋. 水利学报. 1992(07)
博士论文
[1]非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究[D]. 孙宇瑞.中国农业大学 2000
本文编号：3151895
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 相关领域研究进展综述
1.3 研究目标与内容
第二章 测量理论基础与可行性分析
2.1 基于频域阻抗法的冻土未冻水含量测定方法
2.2 频域阻抗法与中子散射法复合测定冻土含冰量可行性分析
2.3 冻土未冻水含量与含冰量原位测定可行性分析
2.4 频域阻抗法与中子散射法探头辐射影响半径比较
2.5 本章小结
第三章 农田冻土未冻水含量原位测定试验研究
3.1 试验方案
3.2 试验结果与讨论
3.3 农田环境下土壤冻结特征曲线的原位测定
3.4 本章小结
第四章 同腔共射法原位测定农田冰/水含量试验研究
4.1 农田试验方案
4.2 试验结果与讨论
4.3 本章小结
第五章 土壤冻融模型的确立与参数确定
5.1 土壤冻融模型
5.2 模型相关参数的确定
5.3 本章小结
第六章 参数原位估算与冻融模型检验
6.1 农田环境下土壤水分特征曲线的原位估算
6.2 农田环境下土壤冻融模型检验
6.3 预测误差分析与模型评价
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 主要创新点
7.3 建议与展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]Development of the universal and simplified soil model coupling heat and water transport[J]. LI Qian1,2 & SUN ShuFen1 1 State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2008(01)
[2]An Improved Frequency Domain Technique for Determining Soil Water Content[J]. P. SCHULZE LAMMERS,L. DAMEROW. Pedosphere. 2005(06)
[3]土壤探针阻抗计算方法的理论分析与实验研究[J]. 孙宇瑞. 土壤学报. 2002(01)
[4]冻融土壤水热迁移数值模型的建立及仿真分析[J]. 郑秀清,樊贵盛. 系统仿真学报. 2001(03)
[5]冻结条件下土壤水热耦合迁移数值模拟的改进[J]. 尚松浩,雷志栋,杨诗秀. 清华大学学报(自然科学版). 1997(08)
[6]土壤冻结时水热迁移规律的数值模拟[J]. 胡和平,杨诗秀,雷志栋. 水利学报. 1992(07)
博士论文
[1]非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究[D]. 孙宇瑞.中国农业大学 2000
本文编号：3151895
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3151895.html
