国家自然科学基金(50979105)
- 作品数：6 被引量：112H指数：6
- 相关作者：毛晓敏冯绍元姚立强尚松浩赵兵更多>>
- 相关机构：中国农业大学清华大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程天文地球更多>>
- 层状夹砂土柱室内积水入渗试验及模拟被引量：56
- 2010年
- 为了研究夹砂层对入渗强度、湿润锋行进和沿程土壤含水率变化的影响,进行了室内层状夹砂土柱一维薄层积水入渗试验和相应情况下均质土柱的对照试验。结果表明,当湿润锋到达夹砂层上界面后,层状夹砂土柱的入渗过程与均质土入渗表现出明显不同。在湿润峰穿过夹砂层上界面时入渗率有较大波动,且最终进入稳渗阶段,其稳渗率明显小于同时刻均质土柱入渗率;当湿润锋穿过夹砂层后,夹砂层内的土壤含水率明显小于其饱和含水率。根据试验和分析,建立了针对层状夹砂土入渗的S-Green-Ampt模型,该模型可以较准确地反映层状夹砂土柱积水入渗的机理和更好地模拟其入渗过程。
- 王春颖毛晓敏赵兵
- 关键词：入渗积水入渗GREEN-AMPT模型
- 不同防渗措施对渠道渗漏量及周边土壤水分的影响被引量：12
- 2010年
- 在西北内陆干旱区的石羊河流域采用静水法进行了复杂层状土情况下混凝土衬砌、卵石衬砌、渠床压实处理及黏土衬砌和渠床压实处理4种渠道的渗漏试验,并实时监测了入渗影响下周边土壤含水率的变化。渠道渗漏过程和土壤水分的动态响应数据均表明,该试验条件下渠床压实处理渠道和渠床压实处理及黏土衬砌渠道渗漏强度均小于混凝土和卵石衬砌渠道渗漏强度。其中,渠床压实处理及黏土衬砌渠道渗漏量最小,渠床压实处理渠道渗漏量次之,随着时间的推移,混凝土衬砌渠道渗漏量要稍大于卵石衬砌渠道。结合对各渠段进行的土壤机械组成和饱和导水率的分层测试结果以及双环入渗试验结果,得到以下结论:在该地区,当渠床附近土壤呈压实和弱透水特性时,会显著降低渠道渗漏强度,而其他防渗措施(如混凝土、卵石衬砌)产生的影响次之。
- 姚立强毛晓敏冯绍元霍再林
- 关键词：渠道渗漏土壤含水率
- 计算层状土稳定入渗率的饱和层最小通量法被引量：15
- 2010年
- 根据土壤水动力学原理,提出了计算多层土壤稳定入渗率的饱和层最小通量法。采用HYDRUS-1D数值模拟软件,模拟了不同土壤表面水头、多层土壤特性下的稳渗过程,根据模拟结果对饱和层最小通量法进行了检验。结果表明,这种计算多层土壤稳渗率的方法物理意义明确、误差较小。与改进的Green-Ampt公式相比,该方法不需要考虑下层土壤的进水吸力,同时考虑了多层土壤对入渗的影响,更适用于实际情况下分层土壤稳定入渗率的估算,可以为水资源量评价、环境污染评价和相关工程设计等领域提供理论依据。
- 毛晓敏尚松浩
- 关键词：层状土数值模拟
- 层状土入渗试验中指流发育的分形特征及入渗规律被引量：6
- 2012年
- 土质结构差异较大的层状土入渗过程中易出现指流。为了了解层状土下层介质对指流发生发育的影响,以三种不同粒径的石英砂为下层介质和以砂壤土为上层介质进行了室内积水入渗的染色示踪试验。结果表明,下层介质粒径越大越易出现指流,且指流行进速度越快。指流发生后,入渗过程趋向于稳定,且下层土壤粒径越大,稳定入渗率与累积入渗量越小。采用湿润面积和湿润比描述指流发育的宏观特性,发现湿润面积和平均湿润比都随时间而增大,表明湿润锋趋于均匀。为定量研究层状土入渗中指流发育的分形特征,采用像素点覆盖法编制了计算染色示踪试验中分形维数发育的Matlab程序,对程序进行了验证并计算了四组试验指流发育的计盒维数。结果表明指流分布具有明显的分形特征,下层介质粒径越大计盒维数越小,且计盒维数随时间而增大。
- 卜囡尚松浩毛晓敏冀蒙蒙
- 关键词：层状土入渗分形
- 层状土条件下混凝土衬砌渠道渗漏及土壤水分分布的数值模拟被引量：26
- 2011年
- 基于我国西北干旱区石羊河流域复杂层状土条件下进行的混凝土衬砌渠道渗漏试验,建立了考虑混凝土衬砌层和层状渠床的饱和非饱和有压土壤水入渗模型。采用HYDRUS-2D对渠道渗漏和土壤水分分布进行了数值模拟研究。模型模拟结果和实测渗漏量、实测渠道周边土壤含水率等吻合较好,表明该模型对于模拟复杂层状渠床情况下的渠道渗漏比较可靠。在此基础上,进一步模拟分析了渠道衬砌和土壤层状结构特性对渠道渗漏产生的影响,以及层状土和均质土在湿润峰行进方面的区别。结果表明渠道渗漏强度受渠道衬砌形式的影响最大,其次为渠床附近的弱渗透性土层,而层状渠床下强渗透性土层具有一定的减渗作用;均质土和层状土在渠道渗漏量相近情况下,土壤水分分布具有较大不同。
- 毛晓敏姚立强冯绍元王莹莹
- 关键词：渠道衬砌渠道渗漏数值模拟
- 夹砂层状土条件下渠道渗漏的室内试验和数值模拟被引量：14
- 2010年
- 为了解渠床含有夹砂层情况下的渠道渗漏规律,开展了均质土(砂壤土)和层状土(含夹砂层)条件下的室内渠道渗漏试验,对不同渠道水位、渠床土质结构影响下渠道渗漏量的变化以及土壤中湿润锋的前进过程进行了试验观测。选用饱和-非饱和土壤水、热和溶质运移模拟软件HYDRUS-2D,对室内试验过程进行了模拟验证及分析。结果表明,渠床中禁锢气体的存在可能阻碍湿润锋行进,使模拟结果产生误差。但总体来说基于Richards方程的饱和-非饱和土壤水分运动模型能够对含有夹砂层渠床的渠道渗漏及土壤水分运动进行模拟。当渠床中有砂质夹层时,湿润锋在交界面处会出现不连续的现象。夹砂层的阻水减渗现象在渠道水位较低时比较明显,当渠道水位较高时,夹砂层的存在甚至会增大入渗量。研究成果可为渠床含有砂层情况下的渠道防渗技术提供参考。
- 孙美毛晓敏陈剑冯绍元
- 关键词：渠道渗漏RICHARDS方程层状土
