不同数学模型模拟非均质土壤溶质大尺度运移的对比分析.pdf 全文

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水 利 学 报 2010 年 2 月 S H U I L I X U EB A O 第 41 卷 第 2 期 文章编号: 0559- 9350 ( 2009 ) 02- 0164- 09 不同数学模型模拟非均质土壤溶质大尺度运移的对比分析 1 1 1 , 2 3 高 光 耀 , 冯 绍 元 , 黄 冠 华 , 詹 红 兵 ( 1中 国 农 业 大 学 中 国 农 业 水 问 题 研 究 中 心 , 北 京 100083 ; 2中 国 农 业 大 学 中 国 ? 以 色 列 国 际 农 业 研 究 培 训 中 心 , 北 京 100083 ; 3美 国 得 克 萨 斯 农 工 大 学 地 质 与 地 球 物 理 系 , 美 国 德 州 77843 ) 摘 要 : 利 用 长 度 为 1 250 cm 的 非 均 质 土 柱 中 NaCl 运 移 的 试 验 资 料 , 分 别 应 用 对 流 - 弥 散 方 程 ( CDE ) 、 两 区 模 型 ( TRM ) 、 对 流 对 数 正 态 传 递 函 数 模 型 ( CLT ) 、 分 数 微 分 对 流 - 弥 散 方 程 ( FADE ) 和 连 续 时 间 随 机 游 走 理 论 ( CTRW ) 等 数 学 模 型 对 长 土 柱 中 溶 质 的 运 移 过 程 进 行 模 拟 , 对 比 各 个 模 型 的 模 拟 结 果 , 并 从 模 型 机 理 上 分 析 模 拟 结 果 差 异 的 原 因 , 探 讨 各 种 模 型 描 述 非 均 质 土 壤 中 溶 质 大 尺 度 运 移 的 适 用 性 。 结 果 表 明 : CDE 、 CLT 和 FADE 难 以 描 述 非 均 质 土 柱 中 的 不 规 则 穿 透 曲 线 , 但 FADE 对 穿 透 曲 线 尾 部 的 模 拟 精 度 比 CDE 和 CLT 有 所 提 高 ; 与 CDE 、 CLT 和 FADE 相 比 , 两 者 的 模 拟 结 果 与 实 测 值 吻 合 更 好 , 在 穿 透 曲 线 尾 部 CTRW 的 模 拟 值 略 大 于 TRM 的 模 拟 结 果 ; 两 者 不 仅 较 好 地 描 述 了 穿 透 曲 线 的 提 前 穿 透 和 拖 尾 等 不 规 则 特 征 , 而 且 捕 捉 到 了 非 均 质 土 柱 中 溶 质 不 规 则 运 移 程 度 随 着 尺 度 增 加 而 减 弱 的 变 化 趋 势 。 尽 管 TRM 和 CTRW 均 能 很 好 地 模 拟 长 土 柱 试 验 所 研 究 的 饱 和 非 均 质 土 壤 中 保 守 性 溶 质 的

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