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文献标题: 浅层包气带水—汽—热耦合运移规律及其数值模拟研究
文献来源: 曾亦键  中国地质大学(北京)  2012年
文献关键词: 包气带水-汽-热耦合运移孔隙凝结水土壤空气流动干旱、半干旱地区
文献摘要: 在西北干旱、半干旱地区,包气带中的水分除来自大气降水外,还部分来自水汽的凝结。此类地区年降雨量少、蒸发强,凝结水对该类地区的植被生态具有至关重要的作用。浅层包气带中,土壤水以液态水、汽态水不断相互转换的形式运移,并伴随着蒸发、凝结产生的质能变化。包气带中这种土壤水-汽-热的耦合运移是凝结水形成和消散的主要机制。 本论文旨在理解浅层包气带水-汽-热耦合运移规律,以掌握孔隙凝结水的形成机制。研究此种耦合运移规律,需进行场地观测实验,对土壤湿度、温度、土壤负压以及微气象因素进行观测(如:空气温度,湿度,风速,日照,太阳辐射,降雨以及蒸发等)。本文研究数据来自一个室外沙坑实验和一个沙漠野外观测实验。室外沙坑实验观测到的浅层包气带地温与含水量变化表明了温度梯度对水汽运移起到主控作用,温度梯度向下,土壤含水量增加,反之,则含水量减少。为进一步分析该实验条件下的土壤水-汽-热运移及分布规律,采用HYDRUS-1D模型对实验过程进行了模拟,模拟结果与实测结果吻合较好。利用该模拟结果,本文将土壤水-汽-热耦合运移的时间信息和空间信息进行同步分析,描述了土壤水分昼夜运移模式,讨论了水汽通量与液态水通量的昼夜变化规律,为了验证该变化规律的普遍性,本文进一步开展了沙?
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