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基于群智能优化算法的土壤水动力参数反演 被引量:4
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作者 苏李君 郭媛 +3 位作者 陶汪海 张亚玲 单鱼洋 王全九 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期324-334,共11页
土壤水动力参数是模拟田间土壤物质传输过程的基本参数,准确确定土壤水动力参数对实现农田生境精准调控具有重要意义。基于一维垂直入渗试验数据,采用代数方法和数值方法,构造3个不同的目标函数,并分析鲸鱼优化算法和灰狼优化算法反演Br... 土壤水动力参数是模拟田间土壤物质传输过程的基本参数,准确确定土壤水动力参数对实现农田生境精准调控具有重要意义。基于一维垂直入渗试验数据,采用代数方法和数值方法,构造3个不同的目标函数,并分析鲸鱼优化算法和灰狼优化算法反演Brooks-Corey-Mualem模型参数的适用性。结果表明:通过选择合适的目标函数,两种群智能优化算法均可用于反演土壤水动力参数。在代数方法中,鲸鱼优化算法在目标函数2下(由累积入渗量、入渗时间、含水率构成的相对误差)固定参数θr、θs优化得到的土壤水动力参数误差最小,反演参数得到的累积入渗量、入渗率、含水率的相对误差都在9.74%以下,决定系数都在0.9040以上,反演时间为70 s;在数值方法中,灰狼优化算法在目标函数3下(由累积入渗量、湿润锋深度、含水率构成的相对误差)固定参数θr、θs优化得到的参数误差最小,反演参数得到的累积入渗量、入渗率、含水率的相对误差都在2.53%以下,决定系数都在0.9917以上,反演时间为115 s。因此,代数方法所用时间短、精度相对较低,数值方法所用时间较长、精度相对较高,在反演土壤水动力参数时,可根据误差精度需求,选择合适的优化方法。 展开更多
关键词 土壤水动力参数 参数反演 智能优化算法 Brooks-Corey-Mualem模型
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沙地土壤有机质与土壤水动力学参数的关系 被引量:15
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作者 张鼎华 翟明普 +1 位作者 贾黎明 林平 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2003年第1期74-77,共4页
试验测定了不同有机质含量的沙地土壤饱和导水率、水分特征曲线及一些水分常数,研究分析了沙地土壤有机质含量与水动力学参数的关系以及有机质影响沙地土壤水分运动的机理。结果表明沙地土壤有机质含量与几个水分常数均呈极显著线性相关... 试验测定了不同有机质含量的沙地土壤饱和导水率、水分特征曲线及一些水分常数,研究分析了沙地土壤有机质含量与水动力学参数的关系以及有机质影响沙地土壤水分运动的机理。结果表明沙地土壤有机质含量与几个水分常数均呈极显著线性相关,土壤水吸力相同时有机质含量越高,土壤含水量也越大;土壤有机质含量和<0.01mm物理性粘粒与土壤饱和导水率呈极显著线性负相关,沙地土壤有机质是影响水分动力学参数最重要的因子之一。 展开更多
关键词 土壤水动力参数 沙地 土训有机质 饱和导水率 水分特征曲线 水分常数
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RETC推求土壤水动力学参数的室内试验研究 被引量:11
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作者 王薇 孟杰 虎胆.吐马尔白 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期99-102,106,共5页
本研究采用间接方法,由土壤的颗粒组成和容重利用RETC软件推导出实验土壤的土壤水分曲线方程和土壤水分传导率方程,并用室内试验结果进行验证。结果表明,土壤含水量和土壤水分传导率的计算值与试验实测值误差较小,RETC用于计算试验区的... 本研究采用间接方法,由土壤的颗粒组成和容重利用RETC软件推导出实验土壤的土壤水分曲线方程和土壤水分传导率方程,并用室内试验结果进行验证。结果表明,土壤含水量和土壤水分传导率的计算值与试验实测值误差较小,RETC用于计算试验区的土壤水动力学参数是可靠的。 展开更多
关键词 土壤水动力参数 RETC Van-Genuchten模型
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苔藓泥炭对高含沙土壤水动力学参数的影响 被引量:2
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作者 宋桂龙 韩烈保 +1 位作者 李德颖 严春新 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期46-49,共4页
从水动力学角度探讨了苔藓泥炭对高含沙(沙土比7∶3)土壤水分运动的影响。结果表明:随着苔藓泥炭含量增加,土壤饱和含水量、毛管含水量和田间持水量均线性增加;土壤持水曲线逐渐上移,持水性和供水能力明显增加,当吸力增加到0.5×10... 从水动力学角度探讨了苔藓泥炭对高含沙(沙土比7∶3)土壤水分运动的影响。结果表明:随着苔藓泥炭含量增加,土壤饱和含水量、毛管含水量和田间持水量均线性增加;土壤持水曲线逐渐上移,持水性和供水能力明显增加,当吸力增加到0.5×105Pa时,各处理土壤的比水容量均出现10-2数级;原状土饱和导水率随泥炭含量增加呈先增后降的变化趋势,在30 g/kg达到最大值,而压实后的饱和导水率呈逐渐下降趋势。 展开更多
关键词 苔藓泥炭 土壤水动力参数 运动场草坪 高含沙量土壤
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生物炭对不同坡度坡耕地土壤水动力学参数的影响 被引量:27
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作者 魏永霞 王鹤 +1 位作者 吴昱 刘慧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期231-240,共10页
在3种地形坡度条件下,开展了施加生物炭后连续两年的土壤水动力学效应试验研究,探究不同坡度坡耕地施加生物炭当年和次年对土壤水分常数、土壤水分特征曲线、比水容量、非饱和导水率K(h)和非饱和扩散率D(θ)的影响。结果表明:施用生物... 在3种地形坡度条件下,开展了施加生物炭后连续两年的土壤水动力学效应试验研究,探究不同坡度坡耕地施加生物炭当年和次年对土壤水分常数、土壤水分特征曲线、比水容量、非饱和导水率K(h)和非饱和扩散率D(θ)的影响。结果表明:施用生物炭当年和次年均使土壤田间持水率和饱和含水率增大,且随坡度增加其增率变大,生物炭因子两年内对土壤水分常数的影响显著(P <0. 015),而坡度因子影响不显著(P> 0. 05),即生物炭因子作用更明显;施用生物炭两年内,在各个土壤吸力条件下土壤含水率均增大,土壤持水性增强,且同地形坡度呈正相关关系、同年限呈负相关关系;生物炭在两年内均增大土壤比水容量,使其供水能力加强,最大增量1. 830 207×10^(-3)cm^3/cm^4;地形坡度对K(h)无明显影响,但施加生物炭可使K(h)增大,土壤导水性增强,2016、2017年K(h)最高分别增加239. 61%、164. 04%;施加生物炭可降低D(θ),抑制土壤水分的水平运动,随地形坡度增加抑制效果增强。生物炭施用当年对各土壤水动力学参数的影响大于施用次年。研究结果可为东北黑土区坡耕地农业水土保护和利用提供理论依据。 展开更多
关键词 秸秆生物炭 不同坡度 黑土区 土壤水动力参数 后效应
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生物炭对黑土区土壤水分扩散与溶质弥散持续效应研究 被引量:8
6
作者 魏永霞 王鹤 +1 位作者 肖敬萍 刘慧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期308-319,共12页
为探究施用生物炭对黑土区坡耕地土壤水分扩散和溶质弥散的持续效应,于2016-2019年在1.5°、3°、5°的径流小区开展了生物炭持续效应试验,分析了单次施加生物炭对土壤容重、孔隙度、有机质含量、Boltzmann变换参数ξ、非... 为探究施用生物炭对黑土区坡耕地土壤水分扩散和溶质弥散的持续效应,于2016-2019年在1.5°、3°、5°的径流小区开展了生物炭持续效应试验,分析了单次施加生物炭对土壤容重、孔隙度、有机质含量、Boltzmann变换参数ξ、非饱和土壤水分扩散率D(θ)、非饱和土壤水动力弥散系数Dsh(θ)的持续作用。结果表明:土壤中单次添加生物炭后的4年内均可显著降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤中有机质含量,且各指标变化率均随坡度增大、施炭年限延长而减小;坡度、年份、是否施用生物炭3个因素中,对土壤容重、孔隙度、有机质含量影响程度最大的均为是否施用生物炭;施用生物炭增大了ξ,且ξ随坡度增加、施炭后年限延长逐年减小。2016-2019年D(θ)与Dsh(θ)均随土壤含水率的增加而迅速增加。当土壤含水率小于等于0.42 cm^3/cm^3时,生物炭抑制土壤水分扩散;当土壤含水率大于0.42 cm^3/cm^3时,生物炭促进土壤水分扩散。当土壤含水率小于等于0.36 cm^3/cm^3时,生物炭抑制土壤中Na Cl溶液的弥散;当土壤含水率大于0.36 cm^3/cm^3时,生物炭可以促进土壤中NaCl溶液的弥散。试验区θ处于0.20~0.35 cm^3/cm^3,故施用生物炭对水分扩散、Na Cl溶液弥散均具有抑制效果,且生物炭对水分扩散和溶液弥散抑制效果均随坡度增加、施炭后年限延长而减弱。 展开更多
关键词 生物炭 黑土区 Boltzmann变换参数 非饱和土壤水分扩散率 非饱和土壤水动力弥散参数
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微咸水入渗下施加石膏对盐碱土水分运动特征的影响 被引量:14
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作者 张继红 王全九 +1 位作者 谭帅 徐迪 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期130-135,共6页
基于一维垂直土柱积水入渗和水平土柱吸渗试验,研究了微咸水入渗条件下,石膏施量(0,0.1,0.2,0.4,0.6kg/m^2)对盐碱土入渗特性及水动力参数的影响。结果表明:(1)微咸水入渗条件下,施加石膏能够降低土壤入渗速率,增加土壤保水性能;随石膏... 基于一维垂直土柱积水入渗和水平土柱吸渗试验,研究了微咸水入渗条件下,石膏施量(0,0.1,0.2,0.4,0.6kg/m^2)对盐碱土入渗特性及水动力参数的影响。结果表明:(1)微咸水入渗条件下,施加石膏能够降低土壤入渗速率,增加土壤保水性能;随石膏施量的增大,Philip入渗模型吸渗率S逐渐减小并趋于稳定。(2)随着石膏施量的增加,饱和体积含水率增加,而饱和导水率减小,其变化均符合二项式关系。(3)van Genuchten模型参数α值随着石膏施量的增加而减小,而土壤水分特征曲线指数n值增大。(4)土壤水分扩散率随着石膏施量的增加而递减,当石膏施量>0.4kg/m^2时,土壤水分扩散率趋于稳定。施加石膏能够改善微咸水在盐碱土中的水分运动特性,提高微咸水利用率。 展开更多
关键词 微咸水 盐碱土 石膏 入渗模型 土壤水动力参数
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Estimation of Soil Hydrodynamic Parameters Related to Agricultural Practices -Case of the Tougou Experimental Site (Burkina Faso)
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作者 Dial Niang Mahamadou Koita +3 位作者 Amadou Keita Medogbe Christelle Manuela Houndayi Cheick Oumar Zoure Amagana Emmanuel Dara 《Journal of Environmental Science and Engineering(A)》 2017年第10期527-534,共8页
This study aims to estimate the hydrodynamic properties of soils under various agricultural practices in the Tougou catchment in northern Burkina Faso. The methodology adopted is based on the determination of the unsa... This study aims to estimate the hydrodynamic properties of soils under various agricultural practices in the Tougou catchment in northern Burkina Faso. The methodology adopted is based on the determination of the unsaturated hydraulic conductivity and capillary sorptivity close to saturation. This method relies on the measurement of the transient infiltration flux at the soil surface with imposed hydraulic head varying from -60 to -20 mm. These tests are carried out on control, stony line, half-moon and zai plots. The results show a difference in hydrodynamic parameters according to the agricultural practices. The unsaturated hydraulic conductivity is 33.1 cm/h, 13.1 cm/h, 20.3 cm/h and 4.0 cm/h for zai, control, stony line and half-moon plots respectively. The unsaturated hydraulic conductivity is 33.1 cm/h, 13.1 cm/h, 20.3 cm/h and 4.0 cm/h for zai, control, stony line and half-moon plots respectively. The pores participating to water transfer also differ. The mean size of drainable pores is 43.7, 56.2, 22.3 and 87.2 pm on control, stony line, half-moon and zai plots respectively. 展开更多
关键词 Agricultural practice unsaturated hydraulic conductivity SORPTIVITY SOIL Tougou Burkina Faso.
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