层状非饱和松散沉积物中水分入渗的毛细壁垒和穿透效应
发布时间：2021-11-29 05:16
河流、风等地质营力周期性变化形成了多旋回、粗细相间的层理构造。在水分入渗条件下,这些层状非饱和松散沉积物由于介质的突变,表现出一些特有的水力学性质,如毛细壁垒和穿透效应,会对非饱和水分运动和污染物运移产生重大影响。本文分别对渭河河漫滩和毛乌素沙地的层状非饱和松散沉积物进行天然水分分布特征和原位入渗试验研究。在此基础上,开展了河流沉积物室内入渗模拟和相应的数值模拟,定量评价了线源入渗条件下水分运动的毛细壁垒和穿透效应,并基于毛细壁垒和穿透效应的原理,采用数值模型方法研究渠系灌溉方法和层状结构防渗方法。论文取得的主要成果包括:（1）在上细下粗的层状沉积物中进行水分入渗时,由于介质突变,粗粒层小的非饱和渗透系数导致湿润锋运动到粗细层界面时,水分的垂向运动速度急剧减小,从而形成毛细壁垒,使水分优先在细粒介质中水平运动并贮存。（2）从水土特征曲线角度考虑,下层粗粒介质的归一化水土特征曲线的曲率左侧极值点可以被用来作为定量评价毛细壁垒穿透的指标。当粗粒层含水率达到该极值点后,粗粒层的含水率开始显著增加,造成非饱和渗透系数快速升高,肉眼可辨识的湿润锋粗粒层中以较快的速度运动,宏观现象表现为毛细穿透。...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 2. 1 EC-5 土壤含水率传感器 图 2. 2 MPS-6 土壤水势传感器2.1.2.2 监测点的布设观测场地位于一个较大的垄状沙丘上，风积砂厚度大于 100 m，天然的垂见其沉积物中具有层状结构。观测剖面在一个长 2.23 m，宽 1.86 m，高 0.6 m地表无植被覆盖的风积砂场地，向下掘进 1 m 后自然塌落的剖面。风积砂剖面构可以清楚地被观察到，整个剖面可以划分为水平层系组，含水率监测段范围下可以分为 11 个水平层系，剖面上风积砂层厚度在 1.3 cm-8.1 cm，均由水平（图 2.3）。以剖面最左侧为坐标 0 点，0 m-1.2 m 称作左侧剖面，1.2 m-2.23 m剖面，左侧剖面和右侧剖面之间层系连续。使用13个水平分布的土壤含水率传感器监测同一层系天然状态下的含水率监测点选择在垂直方向上自上而下依次监测每一层介质的含水率。水平方向上传感器之间的间距约 14 cm 左右，每层中首末两个传感器之间的水平距离 98 完毕后，照相记录实验过程（图 2.4）。
图 2. 1 EC-5 土壤含水率传感器 图 2. 2 MPS-6 土壤水势传感器2.1.2.2 监测点的布设观测场地位于一个较大的垄状沙丘上，风积砂厚度大于 100 m，天然的垂见其沉积物中具有层状结构。观测剖面在一个长 2.23 m，宽 1.86 m，高 0.6 m地表无植被覆盖的风积砂场地，向下掘进 1 m 后自然塌落的剖面。风积砂剖面构可以清楚地被观察到，整个剖面可以划分为水平层系组，含水率监测段范围下可以分为 11 个水平层系，剖面上风积砂层厚度在 1.3 cm-8.1 cm，均由水平（图 2.3）。以剖面最左侧为坐标 0 点，0 m-1.2 m 称作左侧剖面，1.2 m-2.23 m剖面，左侧剖面和右侧剖面之间层系连续。使用13个水平分布的土壤含水率传感器监测同一层系天然状态下的含水率监测点选择在垂直方向上自上而下依次监测每一层介质的含水率。水平方向上传感器之间的间距约 14 cm 左右，每层中首末两个传感器之间的水平距离 98 完毕后，照相记录实验过程（图 2.4）。
本文编号：3525915
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 2. 1 EC-5 土壤含水率传感器 图 2. 2 MPS-6 土壤水势传感器2.1.2.2 监测点的布设观测场地位于一个较大的垄状沙丘上，风积砂厚度大于 100 m，天然的垂见其沉积物中具有层状结构。观测剖面在一个长 2.23 m，宽 1.86 m，高 0.6 m地表无植被覆盖的风积砂场地，向下掘进 1 m 后自然塌落的剖面。风积砂剖面构可以清楚地被观察到，整个剖面可以划分为水平层系组，含水率监测段范围下可以分为 11 个水平层系，剖面上风积砂层厚度在 1.3 cm-8.1 cm，均由水平（图 2.3）。以剖面最左侧为坐标 0 点，0 m-1.2 m 称作左侧剖面，1.2 m-2.23 m剖面，左侧剖面和右侧剖面之间层系连续。使用13个水平分布的土壤含水率传感器监测同一层系天然状态下的含水率监测点选择在垂直方向上自上而下依次监测每一层介质的含水率。水平方向上传感器之间的间距约 14 cm 左右，每层中首末两个传感器之间的水平距离 98 完毕后，照相记录实验过程（图 2.4）。
图 2. 1 EC-5 土壤含水率传感器 图 2. 2 MPS-6 土壤水势传感器2.1.2.2 监测点的布设观测场地位于一个较大的垄状沙丘上，风积砂厚度大于 100 m，天然的垂见其沉积物中具有层状结构。观测剖面在一个长 2.23 m，宽 1.86 m，高 0.6 m地表无植被覆盖的风积砂场地，向下掘进 1 m 后自然塌落的剖面。风积砂剖面构可以清楚地被观察到，整个剖面可以划分为水平层系组，含水率监测段范围下可以分为 11 个水平层系，剖面上风积砂层厚度在 1.3 cm-8.1 cm，均由水平（图 2.3）。以剖面最左侧为坐标 0 点，0 m-1.2 m 称作左侧剖面，1.2 m-2.23 m剖面，左侧剖面和右侧剖面之间层系连续。使用13个水平分布的土壤含水率传感器监测同一层系天然状态下的含水率监测点选择在垂直方向上自上而下依次监测每一层介质的含水率。水平方向上传感器之间的间距约 14 cm 左右，每层中首末两个传感器之间的水平距离 98 完毕后，照相记录实验过程（图 2.4）。
本文编号：3525915
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