论文题目: 干旱内陆区作物生长影响的潜水蒸发和农田排水计算研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水文学及水资源
作者: 马英杰
导师: 沈冰,虎胆吐马尔拜
关键词: 方程参数,层状土壤,潜水蒸发,排水计算,有限元
文献来源: 西安理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 蒸发是自然界水文循环中的一个重要环节,土壤水和浅层地下水的水分运动均受到蒸发的影响。在内陆干旱区,由于蒸发剧烈,这种影响作用显得更加突出。潜水既可以对根层土壤有一定的补充而被作物吸收利用,同时也会引起土壤表层积盐而形成次生盐碱化。因此,研究蒸发作用下土壤水和农田排水运动问题显得十分重要。本论文结合国家自然科学基金课题,采取理论分析与室内外实验相结合的方式研究了土壤水和农田排水在蒸发作用下的运动特点,初步成果如下: （1） 目前,常用Van Genucthen方程描述土壤的水分含量与基质势（土壤吸力）之间的定量关系。文中给出了阻尼最小二乘法和单纯形法求解Van Genucthcn方程参数的数学构造方法,并将该算法用VB语言编成程序。通过两个算例验证了上述两种方法计算Van Genucthen方程参数的正确性,计算结果与实验结果吻合较好,说明可以使用这两种方法求解描述土壤水分运动的Van Genucthen方程参数。同时对VanGenucthen方程参数进行了敏感性分析,结果表明计算精度受α和n值的变化影响较大,因此在选择初值时,建议重点应放在对α和n值的选择上。 （2） 通过对野外试验的观测和计算表明,层状土壤的表层土壤蒸发量E在水面蒸发量E0较小时。随着E0的增加而逐渐增大,但当E0大于等于10mm/d时,随着E0的增加,E的值基本稳定在4.5mm/d,计算结果与试验结果吻合较好。
论文目录:
1 绪论
1．1 问题的提出
1．2 国内外研究现状
1．3 研究内容及方法
2 对描述土壤水分运动的Van Genuchten方程优化算法的研究
2．1 阻尼最小二乘法求解Van Genuchten方程参数
2．2 单纯形法求解Van Genuchten方程参数
2．3 算例
2．4 Van Genuchten方程参数的敏感性分析
2．5 本章小结
3 无作物和有作物生长影响时层状土壤潜水蒸发关系研究
3．1 定水位条件下均质土壤的稳定蒸发
3．2 定水位条件下层状土的稳定蒸发
3．3 作物生长条件下定水位层状土的潜水蒸发
3．4 试验布置及观测内容
3．5 试验结果分析
3．6 本章小结
4 蒸发影响下农田排水沟(管)间距的计算
4．1 潜水稳定蒸发经验公式
4．2 蒸发影响下农田排水沟(管)的计算方法
4．3 计算结果
4．4 本章小结
5 地面倾斜条件下考虑蒸发影响的农田不稳定流排水计算
5．1 理论分析
5．2 算例与分析
5．3 本章小结
6 非对称边界蒸发呈非线性规律的农田不稳定流排水计算
6．1 数学模型建立及求解
6．2 本章小结
7 非对称边界蒸发条件下平面二维不稳定流排水计算
7．1 非对称边界蒸发呈线性规律的地下水二维不稳定流排水计算
7．2 对称边界蒸发呈非线性规律的地下水二维不稳定流排水计算
7．3 本章小结
8 平面二维不稳定流有限单元法的排水计算
8．1 线性蒸发影响下二维不稳定流有限单元方程的推导
8．2 模型验证
8．3 模型初步应用
8．4 本章小结
9 结论与建议
9．1 结论
9．2 建议
致谢
附录
发布时间: 2005-12-23
参考文献
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