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蒸发条件下土壤水分响应模拟

杨德军 张土乔

杨德军, 张土乔. 蒸发条件下土壤水分响应模拟[J]. 水科学进展, 2011, 22(2): 208-214.
引用本文: 杨德军, 张土乔. 蒸发条件下土壤水分响应模拟[J]. 水科学进展, 2011, 22(2): 208-214.
YANG De-jun, ZHANG Ke-feng. Modeling soil moisture responses under evaporative conditions[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(2): 208-214.
Citation: YANG De-jun, ZHANG Ke-feng. Modeling soil moisture responses under evaporative conditions[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(2): 208-214.

蒸发条件下土壤水分响应模拟

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51009134);中国博士后科学基金资助项目(20100471414)
详细信息
    作者简介:

    杨德军(1981- ),男,山东烟台人,讲师,博士,主要从事土壤水动力学和污染物运移方面研究.E-mall:yangdj81@163.com

  • 中图分类号: P334.1;P334.2

Modeling soil moisture responses under evaporative conditions

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.51009134) and the China Postdoctoral Science Foundation(No.20100471414).
  • 摘要: 基于有限元(FEM)和改进的积分型Richards方程解法(IRE方法)对蒸发条件下5种土体土壤水分响应进行了研究.数值实验结果表明:在土壤表面潜在蒸发量0.50 cm/d的情况下,5种土体土壤含水率变化曲线均呈现单拐点两阶段的特点,拐点出现在地表下20cm左右,拐点上部区域曲线曲率大于下部区域,两阶段的划分以15d左右为界,前阶段比后阶段的土壤水分变化快;蒸发模拟结果很好的证明了蒸发三阶段理论.总蒸发量和下边界排水量与土壤结构密切相关,而总水量变化量和变化率与土壤质地有关.IRE方法与FEM模拟结果基本一致,解法相对简单,模拟结果可靠性高.
  • [1] 司建华,冯起,张小由,等.植物蒸散耗水量测定方法研究进展[J].水科学进展,2005,16(3):450-459.(SI Jian-hua,FENG Qi,ZHANG Xiao-you,et al.Research progress on surveying and calculation of evapotranspiration of plants and its prospects[J].Advances in Water Science,2005,16(3):450-459.(in Chinese))
    [2] 杨洋,姚海林,卢正.蒸发条件下路基对气候变化的响应模型及影响因素分析[J].岩土力学,2009,30(5):1209-1220.(YANG Yang,YAO Hai-lin,LU Zheng.Model of subgrade soil responding to change of atmosphere under evaporation and its influential factors[J].Rock and Soil Mechanics,2009,30(5):1209-1220.(in Chinese))
    [3] CUI Y J,LU Y F,DELAGE P,et al.Field simulation of in site water content and temperature changes due to ground-atmospheric interactions[J].Geotechnique,2005,55(7):557-567.
    [4] 杨永红,张展羽,阮新建.西藏参考作物蒸发蒸腾量的时空变异规律[J].水科学进展,2009,20(6):775-761.(YANG Yong-hong,ZHANG Zhan-yu,RUAN Xin-jian.Temporal and spatial variation law of reference crop evapotranspiration in Tibet[J].Advances in Water Science,2009,20(6):775-761.(in Chinese))
    [5] 吴炳方,熊隽,闫娜娜,等.基于遥感的区域蒸散量监测方法:ETWatch.[J].水科学进展,2008,19(5):671-678.(WU Bing-fang,XIONG Juan,YAN Na-na,et al.ETWatch for monitoring regional evapotranspiration with remote sensing[J].Advances in Water Science,2008,19(5):671-678.(in Chinese))
    [6] 张友静,王军战,鲍艳松.多源遥感数据反演土壤水分方法[J].水科学进展,2010,21(2):222-228.(ZHANG You-jing,WANG Jun-zhan,BAO Yan-song.Soil moisture retrieval from multi-resource remotely sensed images over a wheat area[J].Advances in Water Science,2010,21(2):222-228.(in Chinese))
    [7] 李琴,陈曦,FRANK V,等.干旱半干旱区土壤含水量反演与验证[J].水科学进展,2010,21(2):201-207.(LI Qin,CHEN Xi,FRANK V,et al.Validation of soil moisture retrieval in arid and semi-arid areas[J].Advances in Water Science,2010,21(2):201-207.(in Chinese))
    [8] 黄耀欢,王建华,江东,等.基于蒸发遥感反演的全国地表缺水分区[J].水利学报,2009,40(8):927-933.(HUANG Yao-huan,WANG Jian-hua,JIANG Dong,et al.Regionalization of surface water shortage of China based on evapotranspiration[J].Journal of Hydraulic Engineering,2009,40(8):927-933.(in Chinese))
    [9] 杨德军,张土乔,ZHANG Ke-feng,等.土-作物-大气系统中动态根系生长及水动力学模拟[J].浙江大学学报:工学版,2009,43(11):2048-2053.(YANG De-jun,ZHANG Tu-qiao,ZHANG Ke-feng,et al.Simulation of dynamic root growth and water transfer in soil-crop-atmosphere system[J].Journal of Zhejiang University:Engineering Science,2009,43(11):2048-2053.(in Chinese))
    [10] LEE D H,ABRIOLA L M.Use of the Richards equation in land surface parameterizations[J].Journal of Geophysical Research,1999,104(22):519-526.
    [11] YANG D J,ZHANG T Q,ZHANG K F,et al.An easily implemented agro-hydrological procedure with dynamic root simulation for water transfer in the crop-soil system:Validation and application[J].Journal of Hydrology,2009,370:177-190.
    [12] 易永红,杨大文,刘钰,等.区域蒸散发遥感模型研究的进展[J].水利学报,2008,39(9):1118-1124.(YI Yong-hong,YANG Da-wen,LIU Yu,et al.Review of study on regional evapotranspiration modeling based on remote sensing[J].Journal of Hydraulic Engineering,2008,39(9):1118-1124.(in Chinese))
    [13] 谢先红,崔远来,代俊峰,等.农田节水灌溉尺度分析方法研究进展[J].水利学报,2007,38(8):953-960.(XIE Xian-hong,CUI Yuan-lai,DAI Jun-feng,et al.Review on scaling analysis approaches for agricultural water saving irrigation[J].Journal of Hydraulic Engineering,2007,38(8):953-960.(in Chinese))
    [14] WÖSTEN J H M,LILLY A,NEMES A,et al.Development and use of a database of hydraulic properties of European soils[J].Geoderma,1999,90:169-185.
    [15] ŠIMÙNEK J,VOGEL T,VAN G M TH.The Swms:2d code for simulating water flow and solute transport in two-dimensional variably saturated media[R].California:U S Salinity Laboratory,Agricultural Research Service,U S Department of Agriculture Riverside,1994.
    [16] YANFUL E R,CHOO L P.Measurement of evaporative fluxes from candidate cover soils[J].Canadian Geotechnical Journal,1997,34:447-459.
  • [1] 周晋军, 刘家宏, 董庆珊, 王忠静, 王浩, 向晨瑶, 栾勇.  城市耗水计算模型 . 水科学进展, 2017, 28(2): 276-284. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.013
    [2] 高增文, 李宇浩, 秦志新, 李红.  水位变化条件下海湾水库盐分达标探讨 . 水科学进展, 2017, 28(5): 763-769. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.05.014
    [3] 水庆象, 王大国, 王伟.  带横隔板圆柱绕流特性数值模拟 . 水科学进展, 2016, 27(4): 586-593. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.013
    [4] 赵张益, 张庆河, 李世森.  Runge-Kutta间断有限元格式在一维浅水方程中的应用 . 水科学进展, 2012, 23(5): 695-701. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.011
    [5] 王云强, 邵明安, 刘志鹏.  黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性 . 水科学进展, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020
    [6] 刘玉珍, 王本德, 姜英震.  基于可变水文地质参数的地下水系统数学模型 . 水科学进展, 2009, 20(3): 398-402.
    [7] 郑俊, 李瑞杰, 江森汇, 罗锋.  缓坡方程的有限元解法及应用 . 水科学进展, 2009, 20(2): 275-280.
    [8] 孙丽, 宋长春.  三江平原典型沼泽湿地能量平衡和蒸散发研究 . 水科学进展, 2008, 19(1): 43-48.
    [9] 丛振涛, 倪广恒, 杨大文, 雷志栋.  “蒸发悖论”在中国的规律分析 . 水科学进展, 2008, 19(2): 147-152.
    [10] 周杰, 汪德爟.  有限元水流计算中内存和运行效率初探 . 水科学进展, 2004, 15(5): 593-597.
    [11] 江春波, 安晓谧.  二维非恒定渗流的有限元并行计算 . 水科学进展, 2004, 15(4): 454-457.
    [12] 张修忠, 王光谦.  方腔回流区水流运动特性三维数值分析 . 水科学进展, 2003, 14(1): 1-8.
    [13] 张细兵, 殷瑞兰.  平面二维水流泥沙数值模拟 . 水科学进展, 2002, 13(6): 665-669.
    [14] 张顺利, 陶诗言.  雅鲁藏布江流域地-气系统的水平衡 . 水科学进展, 2001, 12(4): 509-515.
    [15] 李国芳, 夏自强, 郝振纯, 蒋洪庚, 陈海芳.  田间土壤含水率的变异性及监测误差分析 . 水科学进展, 2000, 11(4): 421-426.
    [16] 沈荣开, 邓世鹏, 张瑜芳, 黄介生.  不同土壤含水率情况下透明塑膜覆盖增温效应的研究 . 水科学进展, 1999, 10(4): 368-374.
    [17] 李久生, 雷志栋, 杨诗秀.  喷灌条件下土壤水分空间分布特性研究 . 水科学进展, 1998, 9(1): 7-14.
    [18] 詹美礼, 速宝玉.  交叉裂隙水流N-S方程有限元分析 . 水科学进展, 1997, 8(1): 1-8.
    [19] 张国祥.  常用流域水文模型若干问题探讨 . 水科学进展, 1994, 5(3): 248-253.
    [20] 刘昌明, 窦清晨.  土壤-植物-大气连续体模型中的蒸散发计算 . 水科学进展, 1992, 3(4): 255-263.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-28
  • 刊出日期:  2011-03-25

蒸发条件下土壤水分响应模拟

    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(51009134);中国博士后科学基金资助项目(20100471414)
    作者简介:

    杨德军(1981- ),男,山东烟台人,讲师,博士,主要从事土壤水动力学和污染物运移方面研究.E-mall:yangdj81@163.com

  • 中图分类号: P334.1;P334.2

摘要: 基于有限元(FEM)和改进的积分型Richards方程解法(IRE方法)对蒸发条件下5种土体土壤水分响应进行了研究.数值实验结果表明:在土壤表面潜在蒸发量0.50 cm/d的情况下,5种土体土壤含水率变化曲线均呈现单拐点两阶段的特点,拐点出现在地表下20cm左右,拐点上部区域曲线曲率大于下部区域,两阶段的划分以15d左右为界,前阶段比后阶段的土壤水分变化快;蒸发模拟结果很好的证明了蒸发三阶段理论.总蒸发量和下边界排水量与土壤结构密切相关,而总水量变化量和变化率与土壤质地有关.IRE方法与FEM模拟结果基本一致,解法相对简单,模拟结果可靠性高.

English Abstract

杨德军, 张土乔. 蒸发条件下土壤水分响应模拟[J]. 水科学进展, 2011, 22(2): 208-214.
引用本文: 杨德军, 张土乔. 蒸发条件下土壤水分响应模拟[J]. 水科学进展, 2011, 22(2): 208-214.
YANG De-jun, ZHANG Ke-feng. Modeling soil moisture responses under evaporative conditions[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(2): 208-214.
Citation: YANG De-jun, ZHANG Ke-feng. Modeling soil moisture responses under evaporative conditions[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(2): 208-214.
参考文献 (16)

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