一、STOCHASTIC ANALYSIS OF UNSATURATED FLOW WITH THE NORMAL DISTRIBUTION OF SOIL HYDRAULIC CONDUCTIVITY（论文文献综述）
许垚涛[1]（2021）在《模拟降雨条件下土壤大孔隙流对溶质迁移过程试验研究》文中研究表明土壤中大孔隙所形成的优先流是一种常见的土壤水分运动形式,是造成污染物运移和地下水循环污染的主要原因。由于大孔隙普遍存在于土壤中,由此产生的大孔隙流十分显着的影响土壤内部水分和溶质的运移。本文基于7种不同大孔隙设置构型的土柱试验,采用室内试验和模型模拟,同时结合穿透曲线和时间矩的方法,研究了在模拟降雨条件下,大孔隙的面孔隙度和不同连通性对土壤水分及溶质运移过程的影响作用,阐明了大孔隙优先流发生的机理,给出优先流定量评价指标PFSP,研究为土体及地下水污染程度的预测提供了一定的理论和计算依据。主要研究结论如下:1)含大孔隙土柱的土壤入渗过程对降雨强度的响应显着。在降雨时间相同的情况下,降雨强度越大,土柱底孔初始出流时间和结束出流越短,出流量最高值也越大。上层土壤含水量在降雨期间并没有出现随着大孔隙发育程度的增加而增大,反而有相反趋势。中层土壤含水量随降雨强度变化不明显,下层土壤由于大孔隙的作用含水量增加较快。当降雨强度减小到降雨结束,大孔隙越发育的土柱,土壤含水量反而越小。2)含大孔隙土柱的Br穿透曲线具有明显的不对称性和拖尾特征。以均匀土柱为基质平衡流,面孔隙度为0.27%、1.42%、3.47%的大孔隙土柱Br-累积淋出量分别占总淋出量的71.21%、76.8%、81.08%。大孔隙上连通、下连通、不连通和贯穿的土柱其优先流携带Br运移占均匀土柱的百分比分别为76.8%、52.54%、55.73%和83.17%。说明土壤优先流在Br迁移过程中的贡献作用不可忽视。3)采用数值模型CXTFIT对含不同大孔隙土柱的溶质穿透曲线进行了模拟。结果表明,面孔隙度为0.27、1.42、3.4 7所对应的土柱其水动力弥散系数分别为均匀土柱的2.5 5倍、3.07和4.35倍。阻滞因子R随着面孔隙度的减小而减小,对于动水区比例因子β和两区的质量交换系数ω则随着面孔隙度的增大而增大。对于大孔隙连通性,大孔隙上连通、下连通、不连通和贯穿的土柱水动力弥散系数D分别为均匀土柱的3.07、2.75、2.7和7.13倍,大孔隙发育程度越好,阻滞系数R越小,动水区比例因子β越大,两区质量交换系数ω也越大。4)基于上述模拟所得参数并结合时间矩的方法定量辨识了优先流对穿透曲线的贡献率。通过计算不同土柱的PFSP值分析得出:优先流作用μ2pf对穿透曲线的延展量贡献率最大,其次为两区作用μ2tr,弥散系数作用μ2dis对穿透曲线的贡献率最小。同时采用PFSP值可以用来定量刻画优先流贡献率的大小。
康满萍[2]（2021）在《苏干湖湿地土壤水盐的空间格局及其影响因素》文中认为湿地生态系统是湿地生物和非生物要素间物质循环和能量流动相互作用的空间区域,土壤是湿地生态过程的重要参与者和载体,土壤水盐的空间异质性是多重尺度上多因素共同作用的结果。土壤水盐运移对环境因子的响应,对于深入理解盐沼湿地土壤水盐运移对湿地生态演替的趋向具有重要的意义。本文采用空间叠加方法将苏干湖湿地划分为5个生态功能区,用空间自相关和半方差函数的方法研究了苏干湖湿地不同功能分区土壤水、盐的空间分布格局,应用地理探测模型分析各功能分区海拔、湿地类型、水系密度、地下水埋深、植被覆盖度等环境因子与土壤水盐的关系,旨在明晰苏干湖湿地土壤水盐的空间分布特征及其影响因素,对深入认识土壤水盐在湿地生态环境演替过程中的作用,评价苏干湖湿地的生态环境的稳定性维持机制提供理论依据。研究结果表明:（1）苏干湖湿地土壤水分含量较低,具有中等变异性和空间正相关特征,其随机变异程度比系统总变异程度较弱,空间自相关较强;随土层深度增加水分含量呈增加趋势,随机变异性减弱,系统总变异性程度增强,空间自相关尺度呈增大趋势,空间分布渐趋稳定;各功能分区土壤水分含量及其空间相关性存在差异性,其中湖水区土壤水分存在空间负相关性（Moran’s I<0）,属于“高-低”和“低-高”型,具有空间离散分布特征;泉水区、河洪区、台地和山洪区南、北部各层土壤水分含量存在空间正相关性（Moran’s I>0）,属于“高-高”和“低-低”型,具有空间集聚分布特征。（2）苏干湖湿地土壤盐分含量较强,具有表聚性特征,表层0-10 cm土层土壤盐分含量较高,受结构性因素的影响显着,空间异质性较强,呈斑块状镶嵌分布,存在多个高、低值中心;随着土层深度的增加土壤盐分含量呈降低趋势,受结构性因素的影响减弱,系统总变异性程度减弱,空间积聚渐趋稳定,各功能分区土壤盐分含量及其空间异质性存在差异性。（3）苏干湖湿地全区0-50 cm土壤水盐含量的空间格局主要受植被覆盖度和地下水位埋深的影响,两者探测因子解释力较为显着,其他因子解释力不显着,任意两个探测因子交互后对土壤水盐含量的空间分布影响比单个因子解释力强,且均表现为协同增强效应,不存在相互独立及减弱的关系;各功能分区影响土壤水盐的空间分布格局的探测因子解释力及其交互作用存在差异性。
张雨[3]（2021）在《甘肃某戈壁区包气带土—水特征及核素迁移规律研究》文中进行了进一步梳理积极发展核电是中国改善能源结构、保障能源供给、应对减碳排放计划和落实国家安全防控的重大战略选择,经过四十余年的努力,当前中国已经从核电落后国跨入世界核电大国行列。在中国大力发展核电的同时也产生了大量放射性核废料,给生态环境造成了巨大压力,如何经济、安全和有效地处置核废料已经成为当前社会的重点关注问题。为提高核燃料利用率和压缩核废料体积,中国采用闭式核燃料循环政策,首先对乏燃料进行淬取、浓缩及分离等后处理工序,分离回收可用核素,对于不可回收利用的核废料,将按照辐射等级分别进行近地表处置和深地质处置。在核废料运输、暂存、后处理及近地表处置的过程中绝对安全是无法保证的,一旦发生核泄漏,放射性污染物将率先进入包气带,并沿包气带向地下水迁移。核素在水中主要以离子、络合离子、分子、胶体等形式存在,当核素与包气带接触及在其内部内迁移时,在物理、化学、生物等作用下,包气带能够有效阻滞、延缓核素向地下水迁移,并使得部分核素吸附在有机质内和土壤颗粒表面,大幅度减缓核素向生物圈扩散的速度。由于不同包气带因自身特异性对核素阻滞能力有较大差异,因此,只有查明包气带土体成分组成、土-水特征及核素迁移规律,才能使核废料相关厂区选址及后续建设更加合理,从而充分发挥包气带在核事故下保护地下水的天然屏障作用。本文以位于中国甘肃某戈壁区的乏燃料后处理厂预选厂区为研究背景,对厂区包气带土体成分、结构和非饱和土-水特征进行了详细调查;在查明厂区及近区域水文地质条件和包气带非饱和水力参数的基础上,模拟了核素3H、60Co和137Cs在包气带内的迁移、累积行为;参考当前核废料相关厂区国际常用防护措施,并结合研究区包气带特异性与核素迁移规律,提出了三种建议性防护措施,随后通过数值模拟的方式对各防护措施进行了评估与验证。全文研究内容对于戈壁区包气带土-水特征研究及该乏燃料后处理厂预选厂区和类似土质厂区的适宜性评价、危险性评估、应急措施建设以及紧急事故救援具有重要参考意义。论文的主要研究内容和成果如下:（1）基于野外现场调查与资料收集,对预选厂区及近区域气象、水文和地质条件进行了详细分析与总结,从多角度对预选厂址适宜性进行了讨论,并为包气带内核素迁移数值模拟提供基础数据支撑。调查与统计结果显示:预选厂区为典型的大陆性干旱气候、全年降雨稀少,地下水流速缓慢、水位变幅小,地层稳定、第四系包气带厚度适中,近区域内无密集人口。厂区位置具有突出的水文地质优势、气候优势和地理优势,作为乏燃料后处理厂厂址具有良好的适宜性。（2）通过室内试验对预选厂区内包气带土样进行了物质组成和基本物理性质分析,以对包气带形成机制、土体成分、结构和基本物理性质有更好的了解。测试结果表明:预选厂区包气带为第四系冲洪积土体,包括全新统冲洪积层和上更新统冲洪积层;土体粒度跨度较大,包含黏粒组、粉粒组、砂粒组、砾粒组和碎石组,均一性极差;整体呈弱碱性,为亚氯盐渍土、弱盐渍土;平均干密度分别为1.798 g/cm3和1.815 g/cm3,平均孔隙率分别为37.8%和36.1%。（3）在预选厂区开展了包气带饱和垂向渗透系数试验和包气带水分运移试验,并结合室内滤纸法试验,对包气带土-水特征进行了详细调查,以此获取包气带非饱和水力参数和总结包气带内水分迁移规律,并对数值模型的建立与验证提供基础数据。试验结果表明:双环法测量包气带饱和垂向渗透系数与单环法和改进IAM法相比具有更高的置信度,改进IAM法不适用于砾砂和砾石含量较高的地层,包气带内全新统冲洪积层与上更新统冲洪积层饱和垂向渗透系数相差较大,平均值分别为6.962m/d和0.240m/d;由于土体粒径跨度较大,研究区包气带在自然脱湿过程中含水率与基质吸力随时间变化曲线呈明显的阶段性,应用“毛细管束模型”能够较好的解释这一现象;当地层含水率在饱和状态和自然状态之间变化时,其基质吸力主要属于毛细作用阶段;细粒土能够有效提高戈壁区包气带的持水能力,随着黏粒与粉粒含量的升高,低含水率状态下,上更新统冲洪积层基质吸力明显高于全新统冲洪积层,且随着含水率降低,基质吸力差值逐渐升高。（4）结合现场水分运移试验与改进滤纸法室内试验获取了预选厂区包气带土体全范围土-水特征曲线数据,随后利用VG模型对土-水特征曲线进行了公式拟合,并求得模型参数。在拟合土-水特征曲线过程中得到以下结论:通过改进滤纸法,能够有效对含砂量高、结构性较弱的土体进行基质吸力测量;应用lsqcurvefit函数对土-水特征曲线数学模型进行拟合求解具有方法简单、结果精确度较高的特点;VG模型能够较好的描述甘肃戈壁区包气带土-水特征曲线;与Hydrus官方参考值相比,预选厂区包气带土体非饱和土-水特征参数与砂质壤土和壤质砂土两种土质较为相近。（5）依据预选厂区多年气象统计数据与包气带非饱和水力参数,通过Hydrus-1D软件模拟了不同降雨强度下核素3H、60Co和137Cs在包气带内的迁移、累积行为。模拟结果表明:在1000年模拟期内仅核素3H迁移至地下潜水位处,而核素60Co和137Cs始终滞留在包气带内;泄漏后的第42天地下水潜水位处3H放射性活度浓度达到国际污染标准;大时间尺度下,随着降雨强度的增大,地下水潜水面处核素3H放射性活度浓度峰值逐渐升高、滞留核素60Co和137Cs在包气带内的竖向迁移距离大幅度提升;针对包气带内滞留核素,初始浓度主要影响核素在包气带内放射性活度浓度峰值,分配系数主要影响核素在包气带内放射性活度浓度峰值位置与最大迁移距离。（6）根据预选厂区包气带特异性与包气带内核素迁移规律,参考当前核废料相关厂区国际常用防护措施,提出了隔绝地表渗水、包气带置换黏土层和设置降水群井三种建议性防护措施,并通过数值模拟的方式进行了验证与评估。模拟结果显示:三种防护措施对紧急事故下及事故后阻滞、延缓核素向地下水迁移具有较好的效果,能够有效降低泄漏初期单位时间核废液入渗量、延后地下水放射性活度浓度达到污染标准的时间、压制地下水潜水面处核素放射性活度浓度峰值、降低滞留核素在包气带内的迁移距离。
秦文静[4]（2020）在《黄土水力运动参数经验模型参数的传递函数研究》文中认为本文基于241个田间原状黄土土样低吸力阶段（<101KPa）的土壤水分特征曲线试验和非饱和土壤导水率试验、土壤常规理化参数系列试验,系统地研究了原状黄土非饱和导水率和土壤水分特征曲线的主要影响因素;建立了以原状黄土土壤理化参数为自变量的土壤水力运动参数模型参数的土壤传递函数,包括非饱和土壤导水率二参数幂函数、三参数幂函数、二参数指数函数模型参数土壤传递函数和土壤水分特征曲线Brooks-Cory、van-Genuchten、Frelund-Xing模型参数土壤传递函数;在土壤水分特征曲线和非饱和土壤导水率获取的基础上,建立了原状黄土土壤水分扩散率二参数指数函数模型参数的土壤传递函数;探讨了温度对原状黄土非饱和导水率和土壤水分特征曲线的影响等。主要研究结果如下:（1）土壤质地、结构、有机质含量是影响原状黄土非饱和导水率和土壤水分特征曲线的主要因素。相较于全阶段的非饱和导水率和土壤水分特征曲线,低吸力阶段呈现出更大的变异性。通过单因素分析,最终确定了原状黄土土壤非饱和导水率二参数幂函数模型参数、三参数幂函数模型参数、二参数幂函数模型参数与土壤粘粒含量、粉粒含量、容重、有机质含量的单因素函数关系;确定了原状黄土土壤水分特征曲线Brooks-Cory、van-Genuchten、Frelund-Xing模型参数与土壤粘粒含量、粉粒含量、容重、有机质含量的单因素函数关系。（2）采用基于遗传算法的BP神经网络模型和基于粒子群优化算法的支持向量机模型用土壤常规理化参数对原状黄土土壤非饱和导水率二参数幂函数、三参数幂函数和二参数指数函数模型参数进行预报是可行的。两种土壤传递函数对训练样本黄土土壤非饱和导水率模型参数进行预测的平均绝对误差（?）值分别为0.0203、0.0151,平均相对误差（?）值分别为0.0170、0.00937,平均均方根误差（?）值分别为0.476、0.161;对验证样本黄土土壤非饱和导水率模型参数进行预测的平均绝对误差（?）值分别为0.0182、0.0139,平均相对误差（?）值分别为0.0210、0.0161,平均均方根误差（?）值分别为0.517、0.394。在模型比选的基础上,推荐使用二参数指数函数与基于粒子群算法优化的支持向量机土壤传递函数相结合作为原状黄土土壤非饱和导水率的最优预报模型。采用对该方法训练样本黄土土壤非饱和导水率值进行预测,预测值与实测值间的平均绝对误差（?）、平均相对误差（?）、平均均方根误差（?）值分别为0.0413、0.0381、0.394,对训练样本具有较强的训练能力;对验证样本黄土土壤非饱和导水率值进行预测,预测值与实测值间的平均绝对误差（?）、平均相对误差（?）、平均均方根误差（?）值分别为0.0425、0.0400、0.429,对验证样本具有较强的泛化能力。（3）采用非线性模型、基于遗传算法的BP神经网络模型和基于粒子群优化算法的支持向量机模型用土壤常规理化参数对原状黄土土壤水分特征曲线Brooks-Cory、van-Genuchten、Frelund-Xing模型参数进行预报是可行的。采用三种土壤传递函数对训练样本黄土土壤水分特征曲线模型参数进行预测,预测值与实测值间的平均绝对误差（?）值分别为0.118、0.0111、0.000525,平均相对误差（?）值分别为0.0965、0.0401、0.0249,平均均方根误差（?）值分别为1.436、0.0558、0.0619;对验证样本预测黄土土壤水分特征曲线模型参数平均绝对误差（?）值分别为0.0902、0.0147、0.00691,平均相对误差（?）值分别为0.0809、0.0343、0.00325,平均均方根误差（?）值分别为0.781、0.0417、0.0146。在模型比选的基础上,推荐使用Frelund-Xing模型和基于粒子群优化算法的支持向量机土壤传递函数相结合作为原状黄土土壤水分特征曲线的最优预报模型。采用该方法对训练样本黄土土壤水分特征曲线进行预测所得平均绝对误差（?）、平均相对误差（?）、平均均方根误差（?）值分别为0.0001、0.0091、0.0357,对训练样本具有较强的训练能力;对验证样本黄土土壤土壤水分特征曲线进行预测所得平均绝对误差（?）、平均相对误差（?）、平均均方根误差（?）值分别为0.001、0.0035、0.0059,对验证样本具有较强的泛化能力。（4）采用基于遗传算法的BP神经网络模型和基于粒子群优化算法的支持向量机模型用土壤常规理化参数对原状黄土土壤扩散率指数函数模型参数进行预报是可行的。采用两种土壤传递函数对训练样本预测所得原状黄土土壤扩散率二参数指数函数平均绝对误差（?）值分别为0.0751、0.0415、平均相对误差（?）值分别为0.0614、0.0409、平均均方根误差（?）值分别为3.094、2.016;对验证样本预测黄土土壤扩散率模型参数平均绝对误差（?）值分别为0.0233、0.0317,平均相对误差（?）值分别为0.0642、0.0573,平均均方根误差（?）值分别为1.442、0.0511。推荐使用基于粒子群优化算法的支持向量机土壤传递函数作为原状黄土土壤扩散率的最优预报模型。（5）温度对原状黄土非饱和导水率和土壤水分特征曲线有显着影响。随着温度的升高,同一吸力条件下,温度越高,土壤非饱和导水率越大,土壤的含水率越小;同一含水率条件下,温度越高,土壤吸力越小。通过单因素分析,最终确定了温度与黄土土壤非饱和导水率二参数幂函数、三参数幂函数和二参数指数函数模型参数的单因素函数关系;确定了温度与黄土土壤水分特征曲线Brooks-Cory、van-Genuchten、Frelund-Xing模型参数的单因素函数关系。在模型比选的基础上,推荐使用二参数指数函数作为不同温度条件下黄土土壤非饱和导水率的最优拟合模型,推荐使用Frelund-Xing模型作为不同温度条件下黄土土壤水分特征曲线的最优拟合模型。
郭珈玮[5]（2020）在《河套灌区耕地-盐碱荒地间水盐运移规律及农田盐分调控》文中研究说明河套灌区是我国重要的粮食产区,水资源短缺和土壤盐渍化是制约当地农业经济可持续发展的重要因素。随着引黄水量的减少及各种节水措施的实施,灌区土壤盐分很难通过灌水排出区域外,多在耕-荒地间转化迁移,因此,探明灌区耕-荒地水盐分布及运移规律,对于提高农业水资源利用率和实现灌区土壤盐分有效调控具有重要意义。本文于2017～2018年在研究区开展定位监测试验,并结合当地气象及地下水埋深等对研究区土地利用及水盐动态进行了系统分析。从农田尺度研究了典型区耕-荒地水盐运移规律,采用灰色关联和BP神经网络模型定量分析了影响耕荒地盐分的主要因子;以灌区主要作物向日葵农田作为研究对象构建出典型区二维水盐数值模型,利用HYDRUS-2D对研究区不同灌水量及地下水埋深条件下GSPAC系统中水盐运移规律进行数值模拟,确定了适宜的灌溉制度和合理地下水埋深,以期为调节灌区水盐平衡和农田水盐调控提供科学依据。主要研究结果如下:1.试验区耕层土壤（0-40 cm）含盐量与地下水埋深、矿化度之间呈显着二元一次关系,土壤盐分与地下水电导率呈显着正相关,而与埋深呈负相关关系,耕-临-荒各回归方程决定系数分别为 0.5411、0.7406、0.7845,F=19.5791、81.4313、103.7307,表明有较好拟合度及回归方程有意义。灌溉期耕地土壤含水量及含盐量受灌水影响较大,但随着时间推移,受蒸发作用影响土壤含水量逐渐减少且出现返盐现象。生育期灌后2 d、5 d、8 d耕地1 m 土壤蓄水量分别增加24.25%、2.64%、0.36%,土壤蓄盐量减少26.08%、20.03%、15.17%,而同期非灌溉区的临界地及荒地土壤含水量变化微弱。临界-荒地受耕地灌水影响土壤储盐量增加,且表现出距离耕地越远土壤积盐率逐渐减小的趋势,随着时间推移,在蒸发作用下不同土地类型均会产生返盐现象。灌水后2、5、8 d临界地土壤储盐量分别增加13.18%、14.71%、14.87%;荒地则分别增加 8.05%、9.32%、9.64%。2.运用灰色关联度和BP神经网络缺省因子敏感性分析了主要影响耕荒地土壤盐分的7个因子,结果表明,俩方法排序结果一致,影响耕荒地土壤盐分的主要因子为土壤含水率及土壤蒸发,耕、荒地土壤盐分与含水率的关联度分别为0.76、0.73,与土壤蒸发关联度分别为0.75、0.79;耕、荒地土壤盐分与含水率缺省因子敏感指数分别为2.67、2.16,与土壤蒸发缺省因子敏感指数分别为2.08、2.48。验证了灰色关联分析的正确性,同时也完成了缺省因子敏感指数的自我检验。3.通过分析得到了:春灌期耕地土壤水分补给量与排泄量分别为147.61 mm,90.25 mm,荒地土壤水分补给量与排泄量分别为62mm,52.5 mm,作物生育期中,耕地土壤水分补给量与排泄量分别为480.94mm,560.57 mm;荒地土壤水分补给量与排泄量分别为222.95 mm与248.1mm,土壤水分基本保持平衡。春灌期,耕地0-2m 土壤积盐3.44kg/亩,荒地积盐224.17kg/亩,生育期耕地0-2m 土壤积盐355.41 kg/亩,荒地积盐614.94 kg/亩。4.以现状地下水位及灌溉制度为基础,设置不同的地下水位及灌水量,基于HYDRUS-2D模型模拟土壤含水率、含盐量动态变化,模拟值与实测值拟和较好。考虑灌水量对土壤水盐运移及作物生长的影响,制定了有效洗盐与用水合理的灌溉制度及地下水埋深,2017、2018年适宜的灌水量分别为85.5、82.8 mm,其对应的最优地下水埋深分别为173.68、160.72 cm。
杨耀杰[6]（2020）在《非饱和土壤水分扩散率的测试方法研究》文中研究表明土壤水是连接地表水与地下水的重要枢纽,是水文循环必不可少的重要过程。非饱和水流运动方程（Richard方程）可以模拟地下水流的运动过程以及溶质运移过程,其主要的水分运动参数包括非饱和渗透系数和非饱和土壤水分扩散率。研究非饱和土壤水分扩散率的测试方法,提高土壤水分扩散率的测试精度,可以更为准确的描述水分在土壤中的运动过程,对农业灌溉、水利工程和涉及水分入渗等实际工程问题具有重要意义。本文首先分析水平土柱法和Hydrus-1D反分析法两种方法在测试非饱和土壤水分扩散率时的优点和缺点。针对水平土柱法θt数据易受自由边界影响,提出改进的水平土柱法。对于上述测试方法需要假设边界条件的局限性,在Hydrus-1D反分析法的基础上,将测点间的土柱作为研究对象,以最上和最下测点作为研究对象的上、下边界,提出实测数据作为边界条件的数据反分析法。通过Hydrus-1D模拟一维水平土柱入渗试验,以及设计室内一维水平土柱入渗试验,验证方法的可行性。在此过程中,得到以下结论:（1）当基本数据为θx数据时,采用水平土柱法确定土壤水分扩散率的计算结果具有较高的精度;当基本数据为θt数据时,土壤水分扩散率易受自由边界的影响,测点越靠近自由边界,测试结果精度较高的含水率区间越窄。当能较为准确的确定土体的土壤水分扩散率的数学模型,且能确定上边界和下边界时,Hydrus-1D反分析法在计算土壤水分扩散率时具有较好的适定性。（2）结合高等数学中的常数变异法和考虑一维水平入渗Richards方程的高度非线性,给出了一维水平入渗Richards方程的经验解为（?）,提出改进水平土柱法。采用提出的改进水平土柱法分析受边界效应影响的数据,结果发现,当边界条件与第一类边界条件接近时,土壤水分扩散率计算结果与真实值吻合较好,采用提出的方法能较为准确的确定土柱的土壤水分扩散率。（3）采用提出的数值反分析法分析Hydrus-1D模拟的数据,结果发现,在整个含水率区间,土壤水分扩散率计算结果与真实值的决定系数在0.9990以上。提出的数值反分析法的计算结果不受初始估算值的影响。当含水率测试结果中有一定的误差时,数值反分析法的计算结果也具有很高的精度,决定系数在0.9990以上。且不同的边界条件,并不会影响提出的数值反分析法的计算结果。
刘国峰[7]（2020）在《基于孔隙尺度模拟的土壤中水运移研究》文中研究表明土壤水运移控制着陆地生态系统中几乎所有的物理和生物地球化学过程,对土壤水运移的研究具有非常重要的意义。土壤水运移发生在土壤孔隙中,但多数研究都是基于宏观数值模型,往往忽略微观特征。实际上,宏观现象是所有孔隙尺度过程的综合,因此孔隙尺度过程的模拟对于改善宏观模型以及了解土壤水运移微观机理至关重要。孔隙尺度模拟方法的发展加深了人们对水运移规律及水运移情况的了解掌握,但目前针对高密度比不混溶流体的方法还存在短板,并且鲜见用于真实土壤结构中接触角以及人为耕作活动对土壤水影响的研究。针对这些问题,本文采用孔隙尺度模拟方法结合X射线断层扫描技术开展了以下研究工作:1.提出了应用孔隙尺度Navier-Stokes方法模拟非饱和土壤水运移（水流模型）,此方法在确定孔隙几何结构中的水分布,水-空气界面固定在空间的前提下,直接求解将水-空气界面视为边界的Navier-Stokes方程来数值模拟水运移。水流模型的正确性通过防滑固体壁上薄水膜流动的解析解进行了验证,然后采用提出的水流模型结合形态学模型模拟了3D土壤结构中的水运移,计算了不同饱和度下的渗透率,并与通过van Genuchten公式估算的渗透率进行了良好的拟合。2.采用非饱和土壤水运移格子Boltzmann方法结合X射线断层扫描技术,模拟了两个土样中不同接触角的孔隙水运移及重分布,分析了接触角对孔隙水分布状态的影响。结果表明:在接触角较小的土壤中,液态水会优先填充直径较小的孔隙,排挤出空气,使空气在大孔隙中汇集形成气泡;土壤中液-固界面面积随接触角减小而增大,气-固界面面积则刚好相反;液体输运通道直径随接触角减小而变小,气体输运通道直径则随接触角的减小先增大,后减小;土壤中固相表面的水密度最大,液态水的密度随接触角变化很小,但水蒸气密度随接触角减小显着降低;接触角较大时,饱和度对水蒸气密度无明显影响;接触角较小时,饱和度的增大会显着提高水蒸气的密度。3.在三种土壤质地类型的背景下,三种长期田间耕作系统的土壤通过X射线断层扫描技术在三维实现可视化并定量分析孔隙系统性质,然后采用饱和土壤水运移格子Boltzmann方法模拟计算了不同结构土壤的渗透率。结果表明:在微米尺度上,与免耕地土壤相比,草地和耕地导致粘土的孔隙率显着增加,连通性更高,并且植物的覆盖也是产生这种影响的主要因素;然而对于砂土,耕作和植物的覆盖对土壤结构没有明显影响;肥料可以促进耕作对土壤结构的影响,肥料种类影响促进程度。渗透率计算结果表明:在微米尺度上,耕作和植物覆盖对三种质地土壤渗透率都有明显影响;从土壤渗透率情况可以看出肥料并非全部促进耕作对土壤渗透率影响。综合不同土壤质地下土壤特性的情况得知,耕作方式对土壤特性的影响与土壤质地有关。通过本文的研究,从微观机理方面揭示了土壤水运移的规律及影响因素,为进一步模拟土壤中流体运动及物质迁移提供基础,并为土壤水资源研究及优化农业生产提供理论指导。对了解和研究其它多孔介质中流体情况也有非常重要的指导意义。
肖雷[8]（2020）在《干湿循环作用对路基土中水分迁移的影响研究》文中提出路基是路面结构的基础,坚固均匀而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要保证,路基的强度与稳定性在很大程度上与路基的湿度有关。受外部环境因素的影响,路基内部的水分会出现迁移现象,引起路基内部湿度的变化。当路基中含水量较大时,路基土的结构承载力大幅度下降,同时,路基土中的水分在土体内部迁移会产生冲刷作用,进而影响土体结构的稳定性。本文以南京地区典型路基土为研究对象,重点考虑地下水和温度引起的干湿循环作用,采用室内土柱模型试验、水-热耦合数值分析等研究手段,自行设计制作了室内土柱干湿循环试验系统,开展干湿循环作用下路基土中水分迁移试验,构建一维水-热耦合数值模型,分析干湿循环作用下温度场、水分场的变化规律。本课题研究对提高业内路基设计水平,提升公路路基排水能力,最大限度延长路基服役年限具有极其重要的理论价值和工程实际价值。本文最终取得的主要工作成果如下:从非饱和土中水分迁移基本理论出发,深入分析路基土中水分主要来源、土水势理论、土-水特征曲线等,利用Darcy定律,结合饱和-非饱和渗流理论及其微分方程、定解条件等,深刻剖析路基土饱和-非饱和渗流问题。为了在实验室内模拟路基的干燥脱湿和补水增湿过程,设计制作室内土柱干湿循环试验系统,综合考虑温度和湿度。试验系统包括试验筒、干湿循环模拟系统和数据采集系统三部分,实现了实时监测土柱内部温度和含水率的变化情况。同时,通过多次试验尝试,完成了电容式土壤湿度传感器的标定。进行室内土柱干湿循环试验,模拟地下水向上侵入路基在垂直方向上的水分迁移情况,对土柱模型体完成3次干湿循环过程,分析土柱在加热干燥和补水增湿两个阶段含水率、温度随时间、土柱高度的变化规律。在COMSOL软件中构建一维土柱的几何模型,模拟干湿循环条件下路基土的水分迁移情况。基于质量守恒和能量守恒定律,得到数值模拟计算所需的微分方程,借助COMSOL软件中的PDE模块,对一维土柱模型进行求解计算,并结合已完成的室内试验实测数据证明了数值模拟求解结果的准确性。建立公路填方路基的几何模型,不同底部湿度边界作用下路基内部干湿循环效应也不同,研究不同底部湿度边界条件下路基干湿循环作用及含水率变化规律。
满俊[9]（2019）在《土壤中非饱和流动的数据同化算法研究》文中进行了进一步梳理非饱和带是水文循环的重要场所,同时也是地表污染物进入地下水的通道。研究非饱和带土壤中的物质与能量运动规律对于农业水土资源管理以及污染防控具有重要的理论指导意义和实际价值。数值模型是模拟土壤中非饱和流动过程的有力工具,而应用数值模型的关键之一在于确定土壤水力参数（如饱和导水率和孔隙度）。传统的直接测定土壤水力参数的方法通常费时费力、成本较高,并且会对土壤扰动很大。此外,由于土壤天然具有非均质性,单一点上的测量值也无法代表整个区域的土壤性质。随着测量传感技术的发展,目前已有多种传感器可以对土壤中的物质与能量运动过程进行在线监测,能方便地获取大量数据,且对土壤扰动较小。从这些数据中有效地提取信息,精准反演土壤水力参数,对于精准模拟土壤中的水分运动、溶质运移及热量传输等过程具有重要的意义。数据同化方法能通过融合与土壤水分运动有关的状态表征量的观测数据（如水头、含水量、溶质浓度和温度等）,实现对土壤水力参数的估计。然而,由于土壤非饱和流动模型的计算密集型特性、土壤的空间变异性以及观测数据的相对稀缺性,现有的数据同化方法面临较大的挑战。因此,需要发展高效的数据同化方法更快更准地估计出土壤水力参数,减少土壤中非饱和流动模拟的不确定性,从而为科学管理和保护农业水土资源提供定量支撑。基于近年来不确定性量化和优化试验设计领域取得的研究进展,本文分别采用马尔科夫链蒙特卡罗（Markov chain Monte Carlo,MCMC）、集合卡尔曼滤波（Ensemble Kalman filter,EnKF）和概率配点卡尔曼滤波（Probabilistic collocation-based Kalman filter,PCKF）方法对水头、含水量、溶质浓度以及温度等观测数据进行同化,反演空间变异下非饱和带土壤的水力参数,并通过发展优化试验设计和不确定性量化方法来提高数据同化的精度和计算效率。本文具体研究内容及结论如下:1)在贝叶斯框架下,系统地分析了土壤含水量和温度数据用于非饱和土壤水力和热力参数估计的价值,并分别针对这两类观测数据进行了全局优化设计。然而,贝叶斯方法（这里专指MCMC）的一个常见问题是计算量非常大,因为在参数估计和试验设计过程中都需要反复计算似然函数,这会涉及到大量的模型调用。针对这个问题,本文提出了一种新方法,即基于ANOVA（Analysis of variance）分解的转换概率配点法（ANOVA-based transformed probabilistic collocation method,ATPCM）。结果发现:与传统的概率配点法、基于ANOVA分解的概率配点法和转换概率配点法相比,ATPCM能以较小的计算量构造出精度较高的替代模型,避免在似然函数计算中调用系统模型,从而极大地提高计算效率;基于ATPCM构造的替代模型能加速贝叶斯数据价值分析,帮助找到信息量最高的监测方案,从而提高参数估计的精度。2)将EnKF与序贯优化设计方法相结合,提出了一种基于集合样本的序贯优化设计（Sequential ensemble-based optimal design,SEOD）方法,以提高EnKF反演土壤水力参数的精度。在EnKF框架下,分别将香农熵差（Shannon entropy difference,SD）、信号自由度（Degrees of freedom for signal,DFS）和相对熵（Relative entropy,RE）作为信息指标来量化候选监测方案的信息量,然后用遗传算法（Genetic algorithm）找到信息量最高的监测方案作为最优设计,最后对优化监测方案下获得的观测数据进行同化来估计未知参数。为了验证方法的有效性,本文分别考虑了一维和二维的非饱和土壤水分运动数值案例,比较了基于不同信息指标（即SD、DFS和RE）设计出的优化监测方案,并与常规监测方案的结果进行了比较。结果发现:优化监测方案在参数估计和状态预测方面均优于常规监测方案;基于不同信息指标设计出的优化监测方案之间的差异较小,这说明本文所测试的案例对信息指标的选取不是很敏感。3)将基于自适应ANOVA分解的PCKF与序贯优化设计方法相结合,提出了一种基于概率配点的序贯优化设计（Sequential probabilistic collocation-based optimal design,SPCOD）方法,进一步提高土壤水力参数估计的精度和计算效率。在PCKF框架下,将SD作为信息指标来量化候选监测方案的信息量,然后用遗传算法找到信息量最高的监测方案作为最优设计,最后对优化监测方案下获得的观测数据进行同化来估计未知参数。为了验证方法的有效性,本文考虑了两个非饱和土壤溶质运移数值案例,并与常规监测方案的结果进行了比较。结果发现:与常规监测方案相比,SPCOD设计出的优化监测方案能提供更准确的参数估计和状态预测结果;与SEOD方法相比,在同等计算量下SPCOD方法能提供一种鲁棒性更强、精度更高的监测设计方案。4)开发了一种基于ANOVA分解的多保真度概率配点法（ANOVA-based multi-fidelity probabilistic collocation method,AMF-PCM）,并用于非饱和土壤水热耦合的不确定性量化问题中。该方法的基本思想是利用低保真度（Low-fidelity,LF）模型来提高计算效率,多保真度模拟框架来保证精度。在AMF-PCM中,高保真度（High-fidelity,HF）模型（即系统模型）输出被表示成LF模型输出和矫正函数加和的形式。针对高维问题,我们首先分别对LF模型输出和矫正函数进行ANOVA分解,然后对分解得到的低阶ANOVA分量进行多项式混沌展开（Polynomial chaos expansion,PCE）,最后将HF模型输出表示成LF模型输出与矫正函数的PCE展开式加和的形式。为了实施该方法,本文采用了两种有代表性的方式（即简化过程或加粗网格）来构造计算成本较低的LF模型,并通过设计一系列不同复杂度的非饱和土壤水热耦合数值案例,证明了AMF-PCM的有效性和准确性。5)开发了一种自适应多保真度概率配点卡尔曼滤波（Adaptive multi-fidelity probabilistic collocation-based Kalman filter,AMF-PCKF）,以提高PCKF在高维数据同化问题中的适用性。在AMF-PCKF的预测步中,利用AMF-PCM对HF模型（即系统模型）输出进行PCE展开。为了进一步提高计算效率,本文还根据一定的标准自适应选择重要的ANOVA分量来近似LF模型输出。在AMF-PCKF的更新步中,利用获得的观测数据对模型参数的基函数系数进行更新。为了验证方法的有效性,本文分别考虑了水气两相流试验和非饱和土壤水热耦合高维数值案例,并与同等计算量下的EnKF进行了比较。结果发现:即使在未知参数个数达到100的时候,AMF-PCKF依然能比同等计算量下的EnKF提供更准确的参数估计和状态预测结果。
周燕怡[10]（2019）在《巴丹吉林沙漠包气带水观测与模拟研究》文中研究说明巴丹吉林沙漠的地下水来源长期以来存在很大争议,其中两个焦点问题就是地下水补给量和地下水排泄量,都与包气带水分密切相关。因此,对巴丹吉林沙漠包气带水分观测和模拟研究对于查明该区域地下水来源和水资源环境保护都具有重要意义。本文以历史文献数据、野外原位观测数据、室内实验数据为基础,从不同角度对巴丹吉林沙漠的降水入渗补给和潜水蒸发开展模拟分析。收集了包气带不同深度水分观测资料和水力参数测试成果,采用前人提出的水分特征曲线参数的耦合随机模型,对巴丹吉林沙漠风积砂的变异特征进行了Monte Carlo模拟,并在此基础上重建土水势的垂向分布,发现稳定下渗带的水力梯度接近于1,基本满足重力作用控制的自由下渗条件。然后基于Richards方程对不同下渗强度条件的包气带含水率分布进行了Monte Carlo模拟,通过与观测统计特征对比得到下渗强度的合理取值范围。结果表明,包气带水下渗强度最有可能取值范围是15-34 mm/yr。对巴丹吉林沙漠包气带03 m深度包气带水分和温度的多年监测数据进行了分析,结果表明,浅表包气带温度和含水率的振幅随深度增加呈现明显减小趋势。对于埋藏超过3 m的深部包气带,以深度3 m观测结果为边界条件,利用Hydrus-1D模型和前人提出的解析模型分别分析了季节性波动向下传递的情况。两者都给出了包气带水分下渗通量的季节性波动结果,显示出类似的振幅随深度衰减趋势。以负压振幅小于1 cm作为波动微弱到可忽略不计的临界条件,则季节性动态的穿透深度约为47 m,且下渗通量维持在30.7±4 mm/yr的水平。基于巴丹吉林沙漠的气候背景、砂土特征和不同地下水埋深时的典型植被特点设计了54种情景,利用Hydrus-1D对不同情景下的潜水蒸发开展数值模拟。模拟结果表明,多年平均潜水蒸发量有着随地下水埋深增大而非线性减小的趋势,这种非线性关系可以用一个新提出的经验公式进行较为准确的拟合。将这个研究结果用于评价巴丹吉林沙漠湖泊集中区地下水的蒸发消耗,发现潜水蒸发总量显着大于湖面蒸发总量,前者约为后者的23倍,必须在沙漠水分平衡的分析中加以考虑。
二、STOCHASTIC ANALYSIS OF UNSATURATED FLOW WITH THE NORMAL DISTRIBUTION OF SOIL HYDRAULIC CONDUCTIVITY（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、STOCHASTIC ANALYSIS OF UNSATURATED FLOW WITH THE NORMAL DISTRIBUTION OF SOIL HYDRAULIC CONDUCTIVITY（论文提纲范文）
（1）模拟降雨条件下土壤大孔隙流对溶质迁移过程试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 优先流国内外研究热点分析 |
| 1.2.2 大孔隙的定义 |
| 1.2.3 大孔隙流研究方法 |
| 1.2.4 大孔隙流影响因素 |
| 1.2.5 土壤大孔隙流及溶质运移模型研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 试验设计与方法 |
| 2.1 试验装置及大孔隙域模拟 |
| 2.1.1 系统装置构成 |
| 2.1.2 大孔隙域的模拟 |
| 2.2 试验土壤及试验基本方法 |
| 2.2.1 模拟降雨条件下土壤水分运移方法 |
| 2.2.2 溶质迁移入渗试验方法 |
| 2.3 试验土壤特性研究 |
| 2.3.1 试验用土颗粒及理化性质分析 |
| 2.3.2 饱和导水率的测定 |
| 2.3.3 土壤水分特征曲线的测定与MATLAB拟合 |
| 3 土壤水分在含大孔隙土柱中运移规律试验研究 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 大孔隙不同面孔隙度对降雨强度的响应规律 |
| 3.2.1 大孔隙不同面孔隙度对土柱底孔出流的影响 |
| 3.2.2 大孔隙不同面孔隙度对土壤含水量的影响 |
| 3.3 大孔隙不同连通性对降雨强度的响应规律 |
| 3.3.1 大孔隙不同连通性对土柱底孔出流的影响 |
| 3.3.2 大孔隙不同连通性对土壤含水量的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 溶质在含模拟大孔隙域土柱中迁移过程试验研究 |
| 4.1 试验材料及方法 |
| 4.1.1 试验土壤 |
| 4.1.2 试验内容 |
| 4.1.3 降雨入渗试验 |
| 4.1.4 水样测定方法 |
| 4.2.大孔隙不同面孔隙度Br~-示踪分析 |
| 4.2.1 Br~-快速穿透特征 |
| 4.2.2 Br~-穿透曲线特征 |
| 4.2.3 穿透曲线的不对称性和拖尾特征 |
| 4.3 大孔隙不同连通性Br~-示踪分析 |
| 4.3.1 Br~-快速穿透特征 |
| 4.3.2 大孔隙不同连通性Br~-穿透曲线特征 |
| 4.3.3 大孔隙不同连通性土柱穿透曲线的不对称性和拖尾特征 |
| 4.4 小结 |
| 5 大孔隙流溶质迁移试验模拟研究 |
| 5.1 水分运移模型 |
| 5.1.1 控制方程 |
| 5.1.2 初始条件 |
| 5.1.3 边界条件 |
| 5.1.4 模型解析解 |
| 5.2 水分运移模拟 |
| 5.2.1 模型参数的识别 |
| 5.2.2 模型初始参数估计 |
| 5.2.3 模型模拟过程和参数率定 |
| 5.3 大孔隙优先流的定量评价 |
| 5.3.1 穿透曲线形状的定量刻画 |
| 5.3.2 大孔隙流的定量评价 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究的不足 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（2）苏干湖湿地土壤水盐的空间格局及其影响因素（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 湿地生态水文学研究进展 |
| 1.3.2 土壤水盐空间格局研究进展 |
| 1.3.3 苏干湖湿地研究进展 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究区概况与研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地质地貌 |
| 2.1.3 气候水文 |
| 2.1.4 土壤植被 |
| 2.2 数据获取及处理 |
| 2.2.1 湿地群落、土壤调查 |
| 2.2.2 遥感数据的获取预处理 |
| 2.2.3 苏干湖湿地生态功能区的划分 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 地统计学 |
| 2.3.2 空间自相关 |
| 2.3.3 地理探测模型 |
| 3 苏干湖湿地土壤水分空间分布格局 |
| 3.1 苏干湖湿地全区土壤水分分布特征 |
| 3.1.1 苏干湖湿地土壤水分含量的统计特征 |
| 3.1.2 苏干湖湿地土壤水分含量空间相关性特征 |
| 3.1.3 苏干湖湿地土壤水分的空间分布特征 |
| 3.2 苏干湖湿地各功能分区土壤水分分布特征 |
| 3.2.1 山洪区土壤水分含量的分布特征 |
| 3.2.2 湖水区土壤水分含量的分布特征 |
| 3.2.3 泉水区土壤水分含量的分布特征 |
| 3.2.4 台地区土壤水分含量的分布特征 |
| 3.2.5 河洪区土壤水分含量的分布特征 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 苏干湖湿地全区土壤水分空间分布成因分析 |
| 3.3.2 苏干湖湿地各分区土壤水分空间分布成因分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 苏干湖湿地土壤盐分空间分布格局 |
| 4.1 苏干湖湿地全区土壤盐分分布特征 |
| 4.1.1 苏干湖湿地土壤盐分含量的统计特征 |
| 4.1.2 苏干湖湿地土壤盐分含量的空间异质性特征 |
| 4.1.3 苏干湖湿地土壤盐分含量的空间分布特征 |
| 4.2 苏干湖湿地各功能分区土壤盐分分布特征 |
| 4.2.1 山洪区土壤盐分含量的分布特征 |
| 4.2.2 湖水区土壤盐分含量的分布特征 |
| 4.2.3 泉水区土壤盐分含量的分布特征 |
| 4.2.4 台地区土壤盐分含量的分布特征 |
| 4.2.5 河洪区土壤盐分含量的分布特征 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 苏干湖湿地全区土壤盐分空间异质性成因分析 |
| 4.3.2 苏干湖湿地各分区土壤盐分空间异质性成因分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 苏干湖湿地土壤水盐空间分布格局的影响因素 |
| 5.1 苏干湖湿地土壤水分分布格局的影响因素 |
| 5.1.1 苏干湖湿地土壤水分空间分布探测因子影响力 |
| 5.1.2 苏干湖湿地土壤水分空间分布探测因子的交互作用 |
| 5.1.3 山洪区土壤水分空间分布探测因子的交互作用 |
| 5.1.4 湖水区土壤水分空间分布探测因子的交互作用 |
| 5.1.5 泉水区土壤水分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.1.6 河洪区土壤水分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.1.7 台地土壤水分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.2 苏干湖湿地土壤盐分分布格局的影响因素 |
| 5.2.1 苏干湖湿地土壤盐分空间分布探测因子影响力 |
| 5.2.2 苏干湖湿地土壤盐分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.2.3 山洪区土壤盐分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.2.4 湖水区土壤盐分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.2.5 泉水区土壤盐分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.2.6 河洪区土壤盐分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.2.7 台地土壤盐分空间分布探测因子交互作用 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）甘肃某戈壁区包气带土—水特征及核素迁移规律研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据与研究意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 包气带水分运移 |
| 1.2.2 土-水特征曲线 |
| 1.2.3 包气带核素迁移研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本文主要创新点 |
| 第二章 研究区水文地质条件概况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自然地理概况 |
| 2.2.1 地理位置 |
| 2.2.2 气象水文 |
| 2.3 地质背景 |
| 2.3.1 地形地貌 |
| 2.3.2 地层岩性 |
| 2.3.3 地质构造 |
| 2.3.4 构造稳定性 |
| 2.4 水文地质特征 |
| 2.4.1 地下水类型和水文地质单元划分 |
| 2.4.2 地下水补给、径流、排泄 |
| 2.4.3 地下水水力联系与水位变化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 包气带土体成分特征及基本性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 取样位置介绍 |
| 3.3 研究区包气带土体的物质组成 |
| 3.3.1 粒度组成 |
| 3.3.2 化学成分 |
| 3.3.3 矿物成分 |
| 3.3.4 土体易溶盐和酸碱度 |
| 3.4 研究区包气带土体的基本物理性质 |
| 3.4.1 土体干密度 |
| 3.4.2 土体饱和含水率及孔隙率 |
| 3.5 研究区包气带土体的热物性 |
| 3.5.1 土体比热容 |
| 3.5.2 土体导热系数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 包气带土-水特征试验及土-水特征曲线拟合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 现场试验位置选定 |
| 4.3 包气带饱和垂向渗透系数试验 |
| 4.3.1 试验位置与过程 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.4 包气带水分运移试验 |
| 4.4.1 试验目标与原理 |
| 4.4.2 试验位置与过程 |
| 4.4.3 试验结果与分析 |
| 4.5 包气带土-水特征曲线拟合 |
| 4.5.1 基于现场包气带水分运移试验土-水特征曲线数据筛选 |
| 4.5.2 改进滤纸法对现场试验数据补充 |
| 4.5.3 土-水特征曲线拟合及参数求解 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 包气带内核素迁移模拟研究及厂区防护措施建议方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Hydrus软件及控制方程介绍 |
| 5.2.1 软件介绍 |
| 5.2.2 Hydrus-1D基本控制方程 |
| 5.3 泄漏源假定及核素迁移主要参数取值 |
| 5.3.1 中放废液储存库及事故假定 |
| 5.3.2 核素选取及迁移条件假设 |
| 5.3.3 水文地质模型及土-水特征参数 |
| 5.4 模型建立与边界条件 |
| 5.5 饱和垂向渗透系数校正与模型验证 |
| 5.6 包气带内核素迁移模拟结果 |
| 5.6.1 地下水污染时间 |
| 5.6.2 包气带内核素滞留 |
| 5.6.3 滞留核素迁移速度随深度变化 |
| 5.6.4 核素初始浓度与分配系数敏感性分析 |
| 5.7 研究区防护措施建议方案及数值模拟验证 |
| 5.7.1 国际核泄漏案例与厂区布设防护措施的必要性 |
| 5.7.2 国际常用厂区防护措施 |
| 5.7.3 研究区防护措施建议方案 |
| 5.7.4 拟定方案数值模拟验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（4）黄土水力运动参数经验模型参数的传递函数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题来源和研究意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 土壤水动力学研究进展 |
| 1.2.2 土壤水力运动参数获取方法研究进展 |
| 1.2.3 原状土壤水力运动参数影响因素研究进展 |
| 1.2.4 土壤传递函数研究进展 |
| 1.2.5 非饱和土壤水力运动参数传递函数需完善和解决的问题 |
| 1.3 研究的主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 原状土壤水力运动参数试验与样本库创建 |
| 2.1 原状黄土取样点布设 |
| 2.2 试验条件 |
| 2.2.1 供试材料 |
| 2.2.2 试验仪器与设备 |
| 2.3 试验方案和试验方法 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.4 土壤水力运动参数模型参数样本数据集的建立 |
| 2.4.1 非饱和导水率经验模型参数土壤传递函数样本数据集的建立 |
| 2.4.2 土壤水分特征曲线经验模型参数土壤传递函数样本数据集的建立 |
| 2.4.3 土壤扩散率经验模型参数的求解 |
| 2.5 土壤传递函数构建方法 |
| 2.5.1 多元非线性土壤传递函数 |
| 2.5.2 基于遗传算法的BP神经网络土壤传递函数 |
| 2.5.3 基于粒子群优化算法的支持向量机模型 |
| 2.5.4 土壤传递函数判定标准 |
| 第三章 黄土土壤非饱和导水率经验模型参数土壤传递函数研究 |
| 3.1 影响黄土土壤非饱和导水率的主导因素分析 |
| 3.1.1 土壤质地对原状黄土土壤非饱和导水率的影响 |
| 3.1.2 土壤结构对原状黄土土壤非饱和导水率的影响 |
| 3.1.3 土壤有机质含量对原状黄土土壤非饱和导水率的影响 |
| 3.2 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数土壤传递函数自变量的确定 |
| 3.3 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数GA-BP土壤传递函数 |
| 3.3.1 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数GA-BP土壤传递函数模型构建 |
| 3.3.2 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数GA-BP土壤传递函数模型验证 |
| 3.4 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数 PSO-SVM土壤传递函数 |
| 3.4.1 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数PSO-SVM土壤传递函数模型构建 |
| 3.4.2 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数PSO-SVM土壤传递函数模型验证 |
| 3.5 黄土土壤非饱和导水率模型参数土壤传递函数比选 |
| 3.5.1 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数土壤传递函数误差比较 |
| 3.5.2 黄土土壤非饱和导水率预测模型参数土壤传递函数综合误差比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 黄土土壤水分特征曲线经验模型参数土壤传递函数研究 |
| 4.1 影响黄土土壤水分特征曲线的主导因素分析 |
| 4.1.1 土壤质地对原状黄土土壤水分特征曲线的影响 |
| 4.1.2 土壤结构对原状黄土土壤水分特征曲线的影响 |
| 4.1.3 土壤有机质含量对原状黄土土壤水分特征曲线的影响 |
| 4.2 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数土壤传递函数自变量的确定 |
| 4.3 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数NRAM土壤传递函数 |
| 4.3.1 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数NRAM土壤传递函数模型构建 |
| 4.3.2 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数NRAM土壤传递函数模型验证 |
| 4.4 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数GA-BP土壤传递函数 |
| 4.4.1 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数GA-BP土壤传递函数模型构建 |
| 4.4.2 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数GA-BP土壤传递函数模型验证 |
| 4.5 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数 PSO-SVM土壤传递函数 |
| 4.5.1 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数PSO-SVM土壤传递函数模型构建 |
| 4.5.2 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数PSO-SVM土壤传递函数模型验证 |
| 4.6 黄土土壤水分特征曲线模型参数土壤传递函数比选 |
| 4.6.1 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数土壤传递函数误差比较 |
| 4.6.2 黄土土壤水分特征曲线预测模型参数土壤传递函数综合误差比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 黄土土壤扩散率经验模型参数土壤传递函数 |
| 5.1 黄土土壤扩散率预测模型参数土壤传递函数自变量的确定 |
| 5.2 土壤扩散率预测模型参数GA-BP土壤传递函数 |
| 5.3 土壤扩散率预测模型参数 PSO-SVM土壤传递函数 |
| 5.4 黄土土壤扩散率预测模型参数土壤传递函数比选 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 温度对黄土土壤水力运动参数影响 |
| 6.1 温度对原状黄土土壤非饱和导水率及预测模型参数的影响 |
| 6.1.1 温度对黄土土壤非饱和导水率和预测模型参数的影响分析及其数量关系的确定 |
| 6.1.2 不同温度条件下黄土土壤非饱和导水率模型比选 |
| 6.2 温度对原状黄土土壤水分特征曲线及预测模型参数的影响 |
| 6.2.1 温度对黄土土壤水分特征曲线和预测模型参数的影响分析及其数量关系的确定 |
| 6.2.2 不同温度条件下黄土土壤水分特征曲线模型比选 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）河套灌区耕地-盐碱荒地间水盐运移规律及农田盐分调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 土壤水盐运移理论的研究 |
| 1.2.2 土壤水盐运动模型研究 |
| 1.2.3 干旱区水盐运移研究进展 |
| 1.2.4 土壤盐渍化影响因子研究现状 |
| 1.2.5 耕荒地水盐运移及农田水盐调控研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 试验区概况与试验设计 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验区基本资料 |
| 2.2.1 气象资料 |
| 2.2.2 试验区土壤状况 |
| 2.3 试验设计布置 |
| 2.4 试验观测项目及方法 |
| 2.4.1 试验测定指标 |
| 2.4.2 试验的计算公式 |
| 2.5 数据统计分析 |
| 3 典型区土壤水盐动态特征 |
| 3.1 地下水变化特征 |
| 3.1.1 地下水位年内变化特征 |
| 3.1.2 地下水位年际变化特征 |
| 3.2 地下水电导率变化 |
| 3.3 地下水相关关系分析 |
| 3.3.1 地下水埋深与地下水电导率关系 |
| 3.3.2 地下水埋深、地下水电导率与耕层土壤盐分关系 |
| 3.4 土壤水盐变化特征 |
| 3.4.1 土壤水分变化特征 |
| 3.4.2 土壤盐分变化特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 土壤盐渍化影响因素分析 |
| 4.1 分析方法 |
| 4.1.1 灰色关联分析 |
| 4.1.2 BP神经网络 |
| 4.1.3 敏感性分析方法 |
| 4.1.4 模拟效果评价 |
| 4.2 灰色关联度分析 |
| 4.2.1 不同深度土层土壤含盐量相关性分析 |
| 4.2.2 耕地土壤盐渍化影响因素分析 |
| 4.2.3 荒地土壤盐渍化影响因素分析 |
| 4.3 BP神经网络的建立与分析 |
| 4.3.1 缺省因子法敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 耕荒地水盐均衡分析 |
| 5.1 耕荒地水分运移平衡 |
| 5.1.1 土壤水分均衡分析 |
| 5.1.2 不同时期水分均衡计算结果 |
| 5.2 耕荒地盐分运移平衡 |
| 5.2.1 土壤盐分均衡分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 土壤水盐运移数值模拟及调控 |
| 6.1 模型的建立 |
| 6.1.1 基本方程 |
| 6.1.2 定解条件的确定 |
| 6.2 模型构建 |
| 6.2.1 时间离散 |
| 6.2.2 空间离散 |
| 6.2.3 根系吸水项 |
| 6.3 模型参数的率定与检验 |
| 6.3.1 模型参数的率定 |
| 6.3.2 模型参数的检验 |
| 6.4 盐渍化土壤水盐调控措施 |
| 6.4.1 不同灌水量对土壤含水量影响 |
| 6.4.2 不同灌水量对土壤含盐量的影响 |
| 6.5 基于土壤水-地下水的水盐调控模式 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.1.1 典型区土壤水盐动态特征 |
| 7.1.2 土壤盐渍化影响因素分析 |
| 7.1.3 耕荒地水盐均衡分析 |
| 7.1.4 土壤水盐运移数值模拟及调控 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）非饱和土壤水分扩散率的测试方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 非饱和土壤水分扩散率研究 |
| 1.2.2 非饱和土壤水分扩散率影响因素研究 |
| 1.3 研究主要内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 测试土壤水分扩散率的水平土柱法和Hydrus-1D反分析法的对比 |
| 2.1 水平土柱法 |
| 2.1.1 基本方法 |
| 2.1.2 方法分析 |
| 2.1.3 含水率测试误差的影响 |
| 2.2 Hydrus-1D反分析法 |
| 2.2.1 基本方法 |
| 2.2.2 初始估算值和测试误差的影响 |
| 2.3 两种方法的对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 测试土壤水分扩散率的改进水平土柱法 |
| 3.1 一维水平入渗Richards方程的经验解 |
| 3.1.1 基本方法 |
| 3.1.2 经验解的验证 |
| 3.2 改进的水平土柱法 |
| 3.2.1 基本方法 |
| 3.2.2 改进方法的验证 |
| 3.2.3 测试误差的影响 |
| 3.2.4 实例分析 |
| 3.2.5 计算方法的缺陷 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 以实测数据作为边界条件的数值反分析法 |
| 4.1 基本方法 |
| 4.2 数值反分析法的讨论 |
| 4.2.1 方法的验证 |
| 4.2.2 初始估算值的影响 |
| 4.2.3 测试误差的影响 |
| 4.2.4 边界条件的影响 |
| 4.2.5 实例分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）基于孔隙尺度模拟的土壤中水运移研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 土壤水运移 |
| 1.2.1 水运移实验研究 |
| 1.2.2 水运移解析计算研究 |
| 1.2.3 水运移数值模拟研究 |
| 1.3 土壤孔隙结构 |
| 1.4 孔隙尺度模拟 |
| 1.4.1 孔隙网络模型 |
| 1.4.2 光滑粒子、半隐粒子和耗散流体动力学 |
| 1.4.3 分子动力学和蒙特卡洛方法 |
| 1.4.4 传统计算流体动力学 |
| 1.4.5 格子Boltzmann方法 |
| 1.5 本文主要工作内容 |
| 第2章 土壤水运移孔隙尺度模型 |
| 2.1 饱和土壤水运移格子Boltzmann方法 |
| 2.1.1 流体-固体界面 |
| 2.1.2 入口和出口边界 |
| 2.2 非饱和土壤水运移格子Boltzmann方法 |
| 2.2.1 流-流作用力 |
| 2.2.2 流-固作用力 |
| 2.2.3 模型改进 |
| 2.3 非饱和土壤水运移Navier-Stokes方法 |
| 2.3.1 水流动控制方程 |
| 2.3.2 水流速边界条件 |
| 2.3.3 压力边界条件与修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非饱和土壤水运移的N-S方程模拟 |
| 3.1 土壤图像 |
| 3.2 防滑壁薄水膜流动验证 |
| 3.3 非饱和土壤中水运移模拟 |
| 3.3.1 土壤水分分布 |
| 3.3.2 土壤水渗透 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 接触角对土壤孔隙水分布的影响 |
| 4.1 材料和土样 |
| 4.2 接触角计算 |
| 4.3 接触角影响分析 |
| 4.3.1 接触角对土壤水分布的影响 |
| 4.3.2 接触角对物质输运通道直径的影响 |
| 4.3.3 水分密度分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 耕作方式对土壤结构特性及渗透性的影响 |
| 5.1 土壤样本 |
| 5.2 土壤结构可视化定量分析 |
| 5.3 计算结果与讨论 |
| 5.3.1 渗透率计算 |
| 5.3.2 土壤渗透性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文情况 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目情况 |
（8）干湿循环作用对路基土中水分迁移的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土中水分迁移理论研究 |
| 1.2.2 土中水分迁移试验研究 |
| 1.2.3 土中水分迁移数值模拟研究 |
| 1.3 以往研究存在的主要问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容和技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 路基土水分迁移基本理论 |
| 2.1 路基土水分主要来源 |
| 2.2 路基土水分迁移机理 |
| 2.2.1 土中水形态 |
| 2.2.2 土水势理论 |
| 2.2.3 土水势构成 |
| 2.3 土—水特征曲线 |
| 2.3.1 土—水特征曲线定义 |
| 2.3.2 经验模型 |
| 2.4 路基土水分运动方程 |
| 2.4.1 Darcy定律 |
| 2.4.2 土中水分运动基本方程 |
| 2.4.3 方程定解条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 路基土干湿循环试验系统 |
| 3.1 试验系统设计思路与整体简介 |
| 3.1.1 试验系统设计思路 |
| 3.1.2 试验系统整体介绍 |
| 3.2 试验系统组成与功能 |
| 3.2.1 试验筒 |
| 3.2.2 干湿循环模拟系统 |
| 3.2.3 温湿度读取装置 |
| 3.3 温度传感器标定 |
| 3.4 湿度传感器标定 |
| 3.4.1 标定方法 |
| 3.4.2 标定试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 干湿循环作用下路基土水分迁移试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 野外取样 |
| 4.3 试验土样基本性质测试 |
| 4.3.1 天然含水率试验 |
| 4.3.2 颗粒分析试验 |
| 4.3.3 界限含水率试验 |
| 4.3.4 土的比重试验 |
| 4.3.5 击实试验 |
| 4.4 试验方案 |
| 4.5 试验结果及分析 |
| 4.5.1 试验初始状态 |
| 4.5.2 干湿循环过程中温度变化规律 |
| 4.5.3 干湿循环过程中含水率变化规律 |
| 4.5.4 多次干湿循环作用对水分迁移的影响 |
| 4.5.5 多次干湿循环作用下土体裂缝发育特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 路基土水分迁移数值模拟研究 |
| 5.1 COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件 |
| 5.2 模型的基本假设 |
| 5.3 水-热耦合方程 |
| 5.3.1 干湿循环过程水-热耦合分析 |
| 5.3.2 水-热耦合方程 |
| 5.4 模型相关参数选取 |
| 5.4.1 恒定参数的选取 |
| 5.4.2 动态参数的选取 |
| 5.5 模型求解 |
| 5.5.1 几何模型 |
| 5.5.2 输入微分方程 |
| 5.5.3 确定模型初始值和边界条件 |
| 5.5.4 计算结果验证 |
| 5.6 公路路基水分迁移 |
| 5.6.1 公路路基结构 |
| 5.6.2 南京地区干湿循环时域分布特征 |
| 5.6.3 基本假设 |
| 5.6.4 计算参数、初始值和边界条件设定 |
| 5.6.5 设计工况 |
| 5.6.6 计算结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）土壤中非饱和流动的数据同化算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 土壤中非饱和流动模拟的不确定性 |
| 1.1.2 土壤中非饱和流动模拟的特点及难点 |
| 1.2 国内外主要研究进展 |
| 1.2.1 不确定性量化方法研究进展 |
| 1.2.2 数据同化方法研究进展 |
| 1.2.3 优化试验设计研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 土壤非饱和流动模型与随机模拟 |
| 2.1 土壤非饱和流动模型 |
| 2.1.1 水分运动方程 |
| 2.1.2 溶质运移方程 |
| 2.1.3 热量迁移方程 |
| 2.2 随机模拟方法 |
| 2.2.1 Karhunen-Lo`eve展开 |
| 2.2.2 概率配点法 |
| 2.2.3 马尔科夫链蒙特卡罗 |
| 2.2.4 集合卡尔曼滤波 |
| 2.2.5 概率配点卡尔曼滤波 |
| 3 基于贝叶斯的优化设计与数据同化 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.1.1 基于ANOVA分解的转换概率配点法 |
| 3.1.2 贝叶斯试验设计 |
| 3.2 案例研究 |
| 3.2.1 案例一:人工入渗试验 |
| 3.2.2 案例二:自然降雨条件下的入渗试验 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于集合样本的序贯优化设计与数据同化 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.1.1 信息指标 |
| 4.1.2 基于集合样本的序贯优化设计 |
| 4.2 案例研究 |
| 4.2.1 案例一:分层土柱 |
| 4.2.2 案例二:非均质饱和导水率场 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于概率配点的序贯优化设计与数据同化 |
| 5.1 研究方法 |
| 5.2 案例研究 |
| 5.2.1 案例一:均质场 |
| 5.2.2 案例二:非均质饱和导水率场 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 非饱和土壤水热运移的多保真度模拟 |
| 6.1 研究方法 |
| 6.1.1 多保真度模拟框架 |
| 6.1.2 基于ANOVA分解的PCE展开 |
| 6.1.3 求解基函数的系数 |
| 6.1.4 后处理 |
| 6.1.5 算法总结 |
| 6.2 案例研究 |
| 6.2.1 案例一:均质场 |
| 6.2.2 案例二:非均质饱和导水率场 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 基于多保真度模拟的数据同化 |
| 7.1 研究方法 |
| 7.1.1 预测步 |
| 7.1.2 更新步 |
| 7.1.3 算法总结 |
| 7.2 案例研究 |
| 7.2.1 案例一:水气两相流试验 |
| 7.2.2 案例二:非均质饱和导水率场 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 研究内容总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在读期间科研成果 |
（10）巴丹吉林沙漠包气带水观测与模拟研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 包气带水原位观测与室内试验方法 |
| 1.2.2 包气带水运动理论与数值模拟技术 |
| 1.2.3 潜水蒸发 |
| 1.2.4 巴丹吉林沙漠包气带水以往研究及存在的问题 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 研究区概况及观测方法 |
| 2.1 自然地理特征 |
| 2.2 区域水文地质条件 |
| 2.3 沙丘形态对包气带厚度的控制作用 |
| 2.4 原位观测试验方案 |
| 2.5 室内实验方案 |
| 第3章 观测试验结果与数据集成 |
| 3.1 苏木吉林监测站气象特征和包气带水动态特征 |
| 3.1.1 气象要素的变化特征 |
| 3.1.2 毛细水吸力的变化特征 |
| 3.1.3 含水率的变化特征 |
| 3.2 包气带特征参数 |
| 3.2.1 砂土基本参数 |
| 3.2.2 饱和渗透系数 |
| 3.2.3 土壤水分特征曲线 |
| 3.3 砂桶蒸发试验结果及其初步分析 |
| 3.4 数据集成 |
| 3.4.1 前人研究数据汇总 |
| 3.4.2 数据集的分类评价 |
| 3.5 小结讨论 |
| 第4章 稳定下渗带水分的Monte-Carlo模拟 |
| 4.1 稳定下渗带含水率的统计规律 |
| 4.2 特征参数随机性与Monte-Carlo模拟方法 |
| 4.2.1 特征参数的统计规律 |
| 4.2.2 Monte-Carlo模拟方法 |
| 4.2.3 含水率的随机模拟结果 |
| 4.3 下渗强度的Monte-Carlo模拟评估 |
| 4.3.1 土水势剖面特征 |
| 4.3.2 下渗强度的可能范围 |
| 4.3.3 敏感性分析 |
| 4.4 小结讨论 |
| 第5章 包气带水分动态随深度的变化 |
| 5.1 问题概述 |
| 5.2 数据处理 |
| 5.3 温度波动的时空变化趋势 |
| 5.4 浅部水分动态随深度的变化 |
| 5.4.1 含水率和毛细水吸力均值与振幅的变化特征 |
| 5.4.2 成因的初步解释 |
| 5.5 计算深部包气带的土壤水分动态 |
| 5.5.1 现有理论研究 |
| 5.5.2 模型设计 |
| 5.5.3 包气带水下渗通量的再评估 |
| 5.6 小结讨论 |
| 第6章 包气带潜水蒸发过程的模拟 |
| 6.1 潜水蒸发模型设计 |
| 6.1.1 概念模型和模拟工具 |
| 6.1.2 气候情景 |
| 6.1.3 砂土参数 |
| 6.1.4 地下水埋深和植被根系情景 |
| 6.2 模拟结果分析 |
| 6.2.1 潜水蒸发强度的季节性变化特征 |
| 6.2.2 多年平均潜水蒸发量与地下水埋深的关系 |
| 6.2.3 经验公式和极限埋深 |
| 6.3 成果应用 |
| 6.3.1 对砂桶蒸发试验的解释 |
| 6.3.2 湖泊集中区水分蒸发损失的再次评估 |
| 6.4 小结讨论 |
| 第7章 结论和建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 附录 :巴丹吉林沙漠包气带样本数据来源统计表 |
四、STOCHASTIC ANALYSIS OF UNSATURATED FLOW WITH THE NORMAL DISTRIBUTION OF SOIL HYDRAULIC CONDUCTIVITY（论文参考文献）
- [1]模拟降雨条件下土壤大孔隙流对溶质迁移过程试验研究[D]. 许垚涛. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]苏干湖湿地土壤水盐的空间格局及其影响因素[D]. 康满萍. 西北师范大学, 2021(12)
- [3]甘肃某戈壁区包气带土—水特征及核素迁移规律研究[D]. 张雨. 吉林大学, 2021
- [4]黄土水力运动参数经验模型参数的传递函数研究[D]. 秦文静. 太原理工大学, 2020(01)
- [5]河套灌区耕地-盐碱荒地间水盐运移规律及农田盐分调控[D]. 郭珈玮. 内蒙古农业大学, 2020(02)
- [6]非饱和土壤水分扩散率的测试方法研究[D]. 杨耀杰. 江西理工大学, 2020(01)
- [7]基于孔隙尺度模拟的土壤中水运移研究[D]. 刘国峰. 武汉理工大学, 2020(08)
- [8]干湿循环作用对路基土中水分迁移的影响研究[D]. 肖雷. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [9]土壤中非饱和流动的数据同化算法研究[D]. 满俊. 浙江大学, 2019(06)
- [10]巴丹吉林沙漠包气带水观测与模拟研究[D]. 周燕怡. 中国地质大学(北京), 2019(02)