电阻率法求取土壤水分特征曲线研究

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangcquan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用土壤水分特征曲线(Soil Water Retention Curve, SWRC)可以方便地获得非饱和导水率、土壤水分状况、永久萎焉点等一系列重要的土壤物理参数,还可以为化学物质和水分在土壤中的运移行为提供预测。土壤水分特征曲线受多种环境和土壤因素的影响。对其直接进行测定耗时、费力、花费高。对其间接估计,需要大量的数据资料,并且在准确性和精度方面有一定的局限性。由于土壤在水平方向和垂直方向上的空间变异性,在区域尺度上对土壤水分特征曲线进行准确预测相当困难。因此,对土壤水分特征曲线在区域尺度空间和时间上的进行较为准确的测定,将为监测和管理化学物质和水分在非饱和土壤中空间和时间上的运移行为带来重要的意义和影响,同时对田间水分的管理也具有重要的意义。本研究以取自青岛市即墨市蓝村镇王家屋子村后田间土样为研究对象,通过自制的室内土壤电阻率测量装置,测定了土壤的电阻率及其对应的含水量;利用Ku非饱和导水率测量系统测定了土壤水分特征曲线。通过以土壤饱和时的电阻率与实测土壤电阻率的比值为参量,排除了孔隙水电阻率、孔隙大小和排列、固体颗粒组成等土壤性质对电阻率和含水量关系的影响,简化了常规考虑孔隙水电阻率的研究方法,更有利于电阻率法的研究和应用。首先,对所测数据,利用1stOpt软件,采用麦夸特法和通用全局优化法结合的算法来拟合分析,得到了电阻率-含水量模型的参数和土壤水分特征曲线Gardner模型的参数。然后通过含水量这一中间量来建立土壤电阻率和基质吸力之间的定量关系,并且提出了相应的土壤电阻率-基质吸力模型,为土壤基质吸力的预测提供了新的方法。其次利用土壤电阻率-基质吸力模型,结合电阻率-含水量模型,来探讨电阻率法预测土壤水分特征曲线的方法。利用电阻率法得到的土壤水分特征曲线,与实测的土壤水分特征曲线进行对比,发现几乎完全吻合。通过使用电阻率法,使土壤水分特征曲线在区域尺度,空间和时间上的预测成为了可能,同时也拓展了电阻率法在土壤学中的应用。主要研究结果如下:(1)得到了壤土和粘土的水分特征曲线,为获得非饱和导水率、土壤水分状况、永久萎焉点等一系列重要的土壤物理参数提供依据。使用Ku非饱和导水率测量系统,对所取原状土样进行土壤基质势和含水量的测定,通过1stOpt软件对所测数据进行Gardner模型参数的拟合分析,得到了壤土和粘土两种类型土壤的水分特征曲线,为预测土壤溶质运移行为及管理田间水分提供依据。(2)获得了壤土的电阻率-含水量模型中的参数n值和土壤饱和电阻率ps值,为电阻率法的应用研究提供参考。并且证明了该电阻率-含水量模型不适用于粘土类型的土壤,粘土颗粒表面的导电性对土壤的导电性是不可忽略的。在土壤电阻率的测量方法中,四极法测量的效果远远好于二极法测量。本研究设计出的实验室内土壤电阻率四极法测量简易装置,使实验室内土壤电阻率研究更加方便、快捷。(3)建立了土壤电阻率-基质吸力模型,为在土壤学、水文地质学和工程地质学中预测土壤基质吸力提供了一种新的方式。通过电阻率法预测土壤基质吸力,能够在区域尺度范围内,通过一次性布设电极,在空间上预测非饱和土基质势的值,尤其是在工程地质中勘查边坡的稳定性方面,带来了目前其他方法无法比拟的优越性。(4)为土壤水分特征曲线的测定发展了一种新方法。利用电阻率法,能够以非扰动的方式,方便有效地在区域尺度上,获得空间和时间上较为准确的土壤水分特征曲线,同时也解决了土壤在水平和垂直方向上空间变异性对土壤水分特征曲线测定所带来的困难。
其他文献
由于单质硫理论比容量高达1675mAh/g,理论比能量高达2600Wh/kg,且具有原料来源丰富、环境友好等优点,锂硫电池在30多年前已得到关注。但由于锂硫电池反应机理复杂,易产生穿梭效应
本文通过对荣华二采区10
碱硅酸反应(Alkalisilicareaction,ASR)是混凝土耐久性研究中的一个重要课题。混凝土浇筑后,水泥、外加剂、矿物掺合料中的碱逐步释放到孔隙溶液中,并与骨料中的活性物质发生化
记它包括两层意思:一是记录(笔记);二是记忆(心记)。每到一处山水胜景,必然有很多景物使你感到新鲜,激起创作的热情。在完成“游”和“悟”之后,需要进行必要的记录。速写其
中午12时,是关岭自治县机关食堂干部职工就餐高峰,就餐人员有序排队刷卡进入食堂,采取自助餐模式,严格按照“吃多少拿多少”的原则取食,积极践行“光盘”行动.rn“我们打饭都
期刊
我是一粒来自湄潭县永兴镇茅坝村的稻米,因为我和同伴们都长得籽大饱满、均匀整齐,吃起来味道香醇,所以被人们叫做“大粒香”.rn这个秋天,我成熟了,从茅坝村的稻田里经历一系
期刊
近些年来,聚合物电介质材料中的空间电荷问题一直都是相关研究人员非常关注的焦点问题。因此,对电介质材料中电荷陷阱能谱的分布进行科学准确的表征,对改进和提高电介质材料的性
聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维具有优异的力学性能和很高的结晶度。其作为一种高分子聚合物纤维,具备良好的热稳定性。此外,PBO的理论碳含量高达71.71wt.%。因此,PBO纤维也可视为一种用于制备碳纤维的原料。本文以老化的国产PBO为原料,通过热重分析(TG)、热重-傅立叶变换红外光谱联用(TG-FTIR)、热重-质谱联用(TG-MS)等方法研究了PBO在高温下的热行为,并在利用自制的连续式碳化
学位
拒绝浪费是一种责任,节约粮食是一种美德.rn贵州各地积极采取措施,持续宣传“文明餐桌”“光盘行动”等文明就餐理念,全面遏制“舌尖上的浪费”,在全社会营造浪费可耻、节约
期刊
多孔CaCO3微球在生物大分子装载、药物缓释、仿生矿化等领域具有重要应用。在课题组之前的研究中,我们曾发现该类微球在熔融聚合物表面上可能存在自发沉积行为,这引起了我们