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土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展

李云开,  杨培岭,  任树梅,  罗远培

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李云开, 杨培岭, 任树梅, 罗远培. 土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展[J]. 水科学进展, 2005, 16(6): 892-899.
引用本文: 李云开, 杨培岭, 任树梅, 罗远培. 土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展[J]. 水科学进展, 2005, 16(6): 892-899.
shu
LI Yun-kai, YANG Pei-ling, REN Shu-mei, LUO Yuan-pei. Development in research on the fractal theory of soil water and solute transport mechanisms[J]. Advances in Water Science, 2005, 16(6): 892-899.
Citation: LI Yun-kai, YANG Pei-ling, REN Shu-mei, LUO Yuan-pei. Development in research on the fractal theory of soil water and solute transport mechanisms[J]. Advances in Water Science, 2005, 16(6): 892-899.
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土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展

  • 1.

    中国农业大学水利与土木工程学院, 北京, 100083;

  • 2.

    中国农业科学院气象研究所, 北京, 100081

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2001AA527015;2002AA224281)
详细信息
    作者简介:

    李云开(1975- ),男,湖南芷江人,中国农业大学讲师,主要从事节水灌溉理论与技术的研究.E-mail:liyunkai@126.com

  • 中图分类号: S152.7;G353.11

Development in research on the fractal theory of soil water and solute transport mechanisms

  • 1.

    College of Hydraulic and Civil Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;

  • 2.

    China Academy of Agricultural Science, Beijing 100081, China

Funds: The study is financially supported by the National High Technology Research and Development Program of China(2001AA527015;2002AA2Z4281).

  • 摘要: 土壤中水分和溶质运移一直是土壤-水环境系统中的研究热点,也是目前仍未得到很好解决的问题.将分形理论应用于土壤水分溶质运移机制的研究,探讨其领域中的众多复杂问题,是一种全新的思路和方法.在对土壤结构定量化的分形表征进行简要阐述的基础上,重点介绍了分形理论在水分特征曲线和水力传导度等土壤水分运动基本参数的分形模型、土壤水分运移过程模拟、土壤溶质运移的非费克现象、弥散度的尺度效应以及溶质运移机制研究方面所取得的一系列成果,并就分形理论今后在土壤水分、溶质运移研究中的应用作了展望.
    Abstract: The Soil water and the solute transport are a hotspot in the research of the soil-water environment,and it is the problem that has no better solutions.It is a new ideal and method that the soil water and the solute are studied with the fractal theory to settle the complex problems in this area.Based on the expounding in briefly that soil structure is measured with fractal theory,a series of results in the soil water and the solute transport mechanisms with the fractal theory are reviewed particularly,including its basic parameters the non-Fick phenomenon of the soil solute transport and the scale effect of dispersion coefficient.It is hoped that the Fractal theory will be used in the future to research the soil water and the solute transport process.
  • [1] Perfect E,Kay B D.Applications of fractals in soil and tillage research:a review[J].Soil&Tillage Research,1995,36:1-20.
    [2] Benson D A.The fractional advection-dispersion equation:Developmentand application[D].Univ of Ney,Reno,Nevada.1998.
    [3] 刘建国,聂永丰.非饱和土壤水力参数预测的分形模型[J].水科学进展,2001,12(1):99-105.
    [4] 詹卫华,黄冠华.土壤水力特性分形特征的研究进展[J].水科学进展,2000,11(4):457-462.
    [5] 杨培岭,罗远培,石元春.用粒径的重量分布表征的土壤分形特征[J].科学通报,1993,38(20):1 896-1 899.
    [6] Bartoli F R,Philippy M,Doirsse S N.Structure and self-similarity in silt and sandy soils:The fractal approach[J].J Soil Sci,1991,42:167-185.
    [7] Rieu M,Sposito G.Fractal Fragmentation,Soil Porosity,and Soil Water Properties[J].Soil Sci Soc Am J,1991(55):1 231-1 238.
    [8] Arya L M,Paris J F.A physic empirical Model to Predict the Soil Moisture Characteristic from Particle-Size Distribution and Bulk Density Data[J].Soil Sci Soc Am J,1981,45:1023-1030.
    [9] Tyler S W,Wheatcraft S W.Application of fractal mathematics to soil water retention estimation[J].Soil Sci Soc Am J,1989(53):987-996.
    [10] Gimenez D,Perfect E,Rawls W J.Fractal models for predicting soil hydraulic properties:a review [J].Engineering Geology,1997,48:161-183.
    [11] Tyler S W,Wheatcraft S W.Fractal process in soil water retention[J].Water Resoure Research,1990,26:1 047-1054.
    [12] Perfect E,et al.An improved fractal equation for the soil water retention curve[J].Water resource Research,1996,32:281-287.
    [13] Perfect E.Estimating soil mass fractal dimensions from water retention curves [J].Geoderma,1999,88:221-231.
    [14] Kravchenko A,Zhang R.Estimating the soil water retention from particle-size distribution:a fractal approach [J].Soil Science,1998,163(3):171-179.
    [15] Perrier E,et al.Models of the water retention curve for soils with a fractal pore size distribution[J].Water Resoure Research,1996,32:3 025-3 031.
    [16] 刘建立,徐绍辉.根据颗粒大小分布估计土壤水分特征曲线:分形模型的应用[J].土壤学报,2003,40(12):46-52.
    [17] 王康,张仁铎,王富庆.基于不完全分形理论的土壤水分特征曲线模型[J].水利学报,2004(5):1-7.
    [18] Toledo Pedro G,Novy Robert A,Davis H Ted,et al.Hydraulic conductivity of porous media at low water content[J].Soil Sci Soc Am J,1990,54:673-679.
    [19] 刘建立,徐绍辉,刘慧,等.确定田间土壤水力传导率的分形方法[J].水科学进展,2003,14(4):464-470.
    [20] 王康,张仁铎,王富庆.基于连续分形理论的土壤非饱和水力传导度的研究[J].水科学进展,2004,15(2):206-300.
    [21] 李保国.分形理论在土壤科学中的应用及其展望[j].土壤学进展,1994,22:1-10.
    [22] Pachepsky Y,Dennis Timlin.Water transport in soils as in fractal media[J].Journal of Hydrology,1998,204:98-107.
    [23] 辛厚文.分形介质反应动力学[M].上海:上海科技教育出版社,1997.
    [24] 刘建国.多孔介质水分运动与污染物迁移的分形几何研究[D].北京:清华大学,2001.
    [25] Pachepsky Y,Benson D A,Rawls W.Simulating scale-dependent solute transport in soils with the fractional adevective-dispersive equation[J].Soil Sci Soc Am J,2000,64:1234-1243.
    [26] Zhang R,Huang K,Xiang J.Solute movement through homogeneous and heterogeneous soil columns[J].Adv Water Resoure,1994,(17):317-324.
    [27] Wheatcraft S W,Tyler S W.An explanation of scale-dependent dispersivity in heterogeneous aquifers using concepts of fractal geometry[J].Water Resoure Research,1988,24(4):566-578.
    [28] Gelhar L W.Stochastic Subsurface Hydrology[M].Prentice Hall,Englewood Cliffs,New Jersey.1993.
    [29] Fiori A.On the influence of local dispersion in solute transport through formation with evolving scales of heterogeneity[J].Water Resource Research,2001,37(2):235-242.
    [30] Benson D A,Wheatcraft S W,Meerschaert M M.The fractional-order governing equation of Levy motion[J].Water Resource Research,2000,36(6):1413-1423.
    [31] Benson D A,Wheatcraft S W,Meerschaert M M.Application of a fractional advection dispersion equation[J].Water Resource Research,2000,36(6):1403-1412.
    [32] Zaslavsky G M.Renormalization group theory of anomalous transport in systems with Hamiltonian chaos[J].Chaos,1994,4(1):25-33.
    [33] Chaves A S.A fractional diffusion equation to describe Lévy flights[J].Physics Letters A,1998,239:13-16.
    [34] Schumer R,David A Benson,Mark M Meerschaert,et al.Eulerian derivation of the fractional advection-dispersion equation[J].Journal of Contaminant Hydrology,2001,48:69-88.
  • [1] 周鸿翔, 郑延丰, 吴劳生, 陈铖, 曾令藻.  孔隙尺度多孔介质流体流动与溶质运移高性能模拟 . 水科学进展, 2020, 31(3): 422-432. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.012
    [2] 施小清, 吴吉春, 吴剑锋, 姜蓓蕾, 徐红霞.  多个相关随机参数的空间变异性对溶质运移的影响 . 水科学进展, 2012, 23(4): 509-515. doi: CNKI:32.1309.P.20120614.2158.001
    [3] 章少辉, 许迪, 李益农, 白美健.  一维畦灌施肥地表水流与溶质运移耦合模型——Ⅰ.模型建立 . 水科学进展, 2011, 22(2): 189-195.
    [4] 辛沛, 金光球, 李凌.  潮汐作用下盐沼孔隙水流动及溶质运移模拟 . 水科学进展, 2009, 20(3): 379-384.
    [5] 张丛志, 张佳宝, 徐绍辉, 张辉.  反应性溶质在不同质地饱和土柱中运移的数值模拟 . 水科学进展, 2008, 19(4): 552-558.
    [6] 陆乐, 吴吉春, 王晶晶.  多尺度非均质多孔介质中溶质运移的蒙特卡罗模拟 . 水科学进展, 2008, 19(3): 333-338.
    [7] 王慧芳, 邵明安.  土石混合介质中非反应性阴离子运移试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(2): 164-169.
    [8] 王慧芳, 邵明安.  含碎石土壤水分入渗试验研究 . 水科学进展, 2006, 17(5): 604-609.
    [9] 张少文, 王文圣, 丁晶, 常福宣.  分形理论在水文水资源中的应用 . 水科学进展, 2005, 16(1): 141-146.
    [10] 王新平, 康尔泗, 张景光, 李新荣.  草原化荒漠带人工固沙植丛区土壤水分动态 . 水科学进展, 2004, 15(2): 216-222.
    [11] 程诚, 吴吉春, 葛锐, 叶明.  单裂隙介质中的溶质运移研究综述 . 水科学进展, 2003, 14(4): 502-508.
    [12] 张德生, 沈冰, 沈晋, 王全九.  非均匀土壤中溶质运移的两区模型及其解析解 . 水科学进展, 2003, 14(1): 72-78.
    [13] 王锦国, 周志芳.  裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题 . 水科学进展, 2002, 13(2): 239-245.
    [14] 任理, 王济, 秦耀东.  非均质土壤饱和稳定流中盐分运移的传递函数模拟 . 水科学进展, 2000, 11(4): 392-400.
    [15] 侯玉, 吴伯贤, 郑国权.  分形理论用于洪水分期的初步探讨 . 水科学进展, 1999, 10(2): 140-143.
    [16] 杨金忠, 蔡树英, 叶自桐.  区域地下水溶质运移随机理论的研究与进展 . 水科学进展, 1998, 9(1): 84-98.
    [17] 任理, 李春友, 李韵珠.  粘性土壤溶质运移新模型的应用 . 水科学进展, 1997, 8(4): 321-328.
    [18] 杨诗秀, 雷志栋, 吴婉如, 段新杰.  农田尺度土壤水分的监测 . 水科学进展, 1996, 7(1): 14-19.
    [19] 杨金忠, 叶自桐.  野外非饱和土壤水流运动速度的空间变异性及其对溶质运移的影响 . 水科学进展, 1994, 5(1): 9-17.
    [20] 杨金忠, 叶自桐, 贾维钊, 阎世龙.  野外非饱和土壤中溶质运移的试验研究 . 水科学进展, 1993, 4(4): 245-252.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-08-03
  • 修回日期:  2004-10-30
  • 刊出日期:  2005-11-25

土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展

  • 1. 中国农业大学水利与土木工程学院, 北京, 100083;
  • 2. 中国农业科学院气象研究所, 北京, 100081
    • 基金项目:  国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2001AA527015;2002AA224281)
    作者简介:

    李云开(1975- ),男,湖南芷江人,中国农业大学讲师,主要从事节水灌溉理论与技术的研究.E-mail:liyunkai@126.com

  • 收稿日期: 2004-08-03
  • 修回日期: 2004-10-30
  • 刊出日期: 2005-11-25

  • 中图分类号: S152.7;G353.11

摘要: 土壤中水分和溶质运移一直是土壤-水环境系统中的研究热点,也是目前仍未得到很好解决的问题.将分形理论应用于土壤水分溶质运移机制的研究,探讨其领域中的众多复杂问题,是一种全新的思路和方法.在对土壤结构定量化的分形表征进行简要阐述的基础上,重点介绍了分形理论在水分特征曲线和水力传导度等土壤水分运动基本参数的分形模型、土壤水分运移过程模拟、土壤溶质运移的非费克现象、弥散度的尺度效应以及溶质运移机制研究方面所取得的一系列成果,并就分形理论今后在土壤水分、溶质运移研究中的应用作了展望.

English Abstract

李云开, 杨培岭, 任树梅, 罗远培. 土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展[J]. 水科学进展, 2005, 16(6): 892-899.
引用本文: 李云开, 杨培岭, 任树梅, 罗远培. 土壤水分与溶质运移机制的分形理论研究进展[J]. 水科学进展, 2005, 16(6): 892-899.
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LI Yun-kai, YANG Pei-ling, REN Shu-mei, LUO Yuan-pei. Development in research on the fractal theory of soil water and solute transport mechanisms[J]. Advances in Water Science, 2005, 16(6): 892-899.
Citation: LI Yun-kai, YANG Pei-ling, REN Shu-mei, LUO Yuan-pei. Development in research on the fractal theory of soil water and solute transport mechanisms[J]. Advances in Water Science, 2005, 16(6): 892-899.
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