导读:本文包含了土壤水动力学模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:沟灌,零惯量模型,Richards方程,地表-土壤水动力学的耦合模型
土壤水动力学模型论文文献综述
杨旭[1]（2019）在《地表-土壤水动力学耦合模型在复杂沟灌条件下的应用》一文中研究指出反映地表水流运动和土壤水分运动的数学模型大多都是非线性偏微分方程,通常采用数值计算方法来求解较为复杂的地表水流运动模型和土壤水分运动方程。本文以辽宁某灌区玉米覆盖垄为例,利用零惯量模型和土壤水分运动方程(Richards方程)来描述沟灌灌水时水分的运动特征,构建沟灌地表-土壤水动力学的耦合模型,通过迭代法实现有效耦合,借助Matlab软件进行数值模拟与计算,将模拟结果与实测结果相对比,模拟结果符合实际情况,能够满足实际工作要求。(本文来源于《吉林水利》期刊2019年07期）
赵毅[2]（2018）在《沟灌地表土壤水动力学耦合模型数值模拟及其应用研究》一文中研究指出沟灌是我国目前地面灌溉的主要方式之一,与微灌、喷灌等一些压力灌溉相比,沟灌具有设施简单、便于实施、成本低等优点,但也存在水资源浪费、灌溉效率低等问题。同时,我国是农业大国,农业用水占比高,约为全国用水的62%。因此,研究沟灌,提高灌溉效率,实现节约用水,有助于缓解我国严重的用水供需矛盾。沟灌灌水过程中涉及的数学模型大都是非线性偏微分方程,在较为复杂的条件下,很难找到方程的精确解,最有效的办法是采用数值计算方法求其数值解。本文主要针对沟灌灌水过程中的地表水流运动和土壤水分运动以及两者耦合模型进行算法构造和数值模拟,主要工作和成果如下:(1)本文根据沟灌灌水过程中地表水流运动的特点,在水量平衡原理的基础上,选用零惯量模型描述其运动过程。对于零惯量模型的求解,首先设计网格剖分,其次对基本方程用Preissmann四点加权隐式差分格式进行离散,然后用Newton-Raphson法和普赖斯曼双向扫描法进行求解,最后得到地表水流运动的推进过程。计算结果表明,本文方法能较好的模拟沟灌灌水时的地表水流运动过程。(2)本文根据沟灌灌水过程中土壤水分运动的特点,在非饱和土壤水分运动理论的基础上,选用Richards方程描述其运动过程。对于Richards方程的求解,首先针对求解区域的特殊性设计网格剖分,其次采用交替方向隐式差分格式对方程进行离散,然后用附加源项法处理特殊边界条件,最后得到负压水头分布情况,从而得到土壤含水率的分布情况。数值模拟1表明本文算法是稳定的、收敛的,有着较好的求解精度。数值模拟2表明本文算法能较好的模拟沟灌灌水时的土壤水分运动过程。(3)本文构建了沟灌地表-土壤水动力学耦合模型。耦合模型包括描述地表水流运动的零惯量模型和水分入渗引起的土壤水分运动方程,即Richards方程。本文以地表水深和累积入渗量为耦合纽带对耦合模型进行迭代耦合求解,完成了沟灌地表-土壤水动力学耦合模型的数值模拟,模拟结果符合实际情况,能够满足实际工作要求。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
吴姗,莫非,周宏,Asfa,Batool,赵鸿[3]（2014）在《土壤水动力学模型在SPAC系统中应用研究进展》一文中研究指出从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题与不足。并对该领域的研究方向和应用前景进行了展望:建立准确的数值模型来解决实际问题是蒸发蒸腾量模型未来研究的趋势;入渗模型从点至区域的动态扩展,并结合土壤侵蚀、污染物运移等因素的农业倾向性研究为潜在的重要分支方向;根系吸水模型应更多被用于监测土壤水分动态、设计合理的灌溉制度及干旱预警等体系;利用计算机、遥感等技术手段建立农业生态系统物能循环的机理性模型将为模型的实用性和精度提供有力支撑。(本文来源于《干旱地区农业研究》期刊2014年01期）
董勤各,许迪,章少辉,白美健[4]（2013）在《基于高精度数值解法的畦灌一维土壤水动力学模型》一文中研究指出采用高精度的有限差分法和有限体积法对一维Richards方程进行时空离散,构建基于四阶时空离散精度数值解法的畦灌一维土壤水动力学模型,并进行验证。结果表明,基于四阶时空离散精度数值解法的畦灌一维土壤水动力学模型具有更佳的模拟精度和良好的质量守恒性,收敛速率比对比数值解法提高了1倍,计算效率提高了0.6倍。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2013年05期）
董勤各,许迪,章少辉,白美健[5]（2013）在《一维畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型Ⅱ:验证》一文中研究指出根据室内外试验观测数据和模拟结果,对比分析了基于混合数值解法求解的一维畦灌地表水流运动模型以及基于二阶时间离散精度有限差分法-四阶空间离散精度有限体积法解算的一维土壤水动力学模型的模拟效果,检验了现有迭代耦合模式改善后的模拟性能。结果表明,利用混合数值解法求解一维畦灌地表水流运动模型具有比Roe有限体积法更好的数值计算稳定性和收敛性;与一阶时间离散精度有限差分法-二阶空间离散精度有限差分法及一阶时间离散精度有限差分法-二阶空间离散精度有限体积法相比,采用二阶时间离散精度有限差分法-四阶空间离散精度有限体积法解算一维土壤水动力学模型具备较好的模拟精度、质量平衡性和收敛速率。与此同时,改善后的迭代耦合模式呈现出较好的模拟精度和质量守恒性,且计算效率平均提高0.7倍以上。基于数值解法和迭代耦合模式同步改进后构建的一维畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型,具有提高模拟精度和计算效率的良好能力。(本文来源于《水利学报》期刊2013年06期）
董勤各,许迪,章少辉,白美健[6]（2013）在《一维畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型Ⅰ:建模》一文中研究指出畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型可从物理机制上综合模拟地面灌溉过程中地表水与土壤水系统之间的互动关系,为开展区域尺度地面灌溉系统性能评价提供了基础工具。利用二阶时空离散精度的混合数值解法求解一维全水动力学模型,建立了一维畦灌地表水流运动模型,并利用二阶时间离散精度有限差分法和构建的四阶空间离散精度有限体积法解算一维土壤水动力学模型。同时,以地表水和土壤水质量守恒方程交替迭代计算的地表水深收敛值为基础,利用动量守恒方程获得地表水流速场,实现了地表水-土壤水系统间的有效迭代耦合,构建起基于数值解法和迭代耦合模式同步改进的一维畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型。(本文来源于《水利学报》期刊2013年05期）
杨德军[7]（2009）在《基于SPAC系统的土壤水动力学模型研究》一文中研究指出开展对土壤-作物-大气系统(简称SPAC系统)土壤水动力学和水肥优化使用决策支持系统的研究,可以提高水资源尤其是农业用水效率,降低农作物成本,提高农药和化肥的利用率,有效地缓解过量农药和化肥进入地表或地下水体导致的环境污染问题。本文采取了理论分析、数值模拟和算例验证相结合的方法对以下几个问题进行研究和探讨。1.通过引入生长折减系数等理论,完善了过量施肥导致土壤中过量氮存在、产生的负渗透压抑制作物生长的理论,进一步发展了EU-ROTATE_N模型。实例验证表明:新研发的模块相对较合理,能够对多种作物在施肥条件下作物干重和作物上部(除须根)的含氮量进行一定的模拟,并能有效地反映过量施肥导致土壤负渗透压的影响效果。2.通过引入相关的根系生长动力学模型、根长密度分布函数以及蒸发和蒸腾计算模型等理论,与二维有限元程序SWMS_2D相耦合,发展了模拟SPAC系统的土壤水动力学有限元模型。实例验证表明:降雨对土层含水率分布的影响随着深度的增加而减小;蒸腾量和蒸发量的模拟结果较为可靠;根长密度分布具有一定的阶段性。3.通过改进上下边界条件,发展了裸地条件下土壤水动力学IRE模型(即积分型的Richards方程解法)。降雨数值试验结果表明:新模型的模拟结果介于FEM和Green Ampt模型模拟结果之间,更符合实际情况;蒸发试验结果表明:模拟结果与实验数据基本吻合,克服了FEM模型不稳定等不足;现场试验结果表明:累积入渗量、累积蒸发量和下边界累积排水量的模拟结果与FEM模拟结果基本吻合;土壤含水率分布接近FEM的计算结果和实验数据,其主要差别出现在顶层6cm的土体内。4.由于外界条件的复杂性和土体性质的多样性,土体在一定外界条件下的响应问题难以得到定量化描述。通过对欧洲5种典型土体进行100天的蒸发数值试验,在含水率分布和蒸发总量等数据上进行对比,探讨了欧洲5种典型土体的响应规律,为实际应用提供了一定的参考价值。5.针对EU-ROTATE_N模型中以CASCADE方法为核心的水模块参数难确定,预测结果不够准确等问题,通过引入裸地条件下改进的IRE模型,与现有的EU-ROTATE_N模型进行耦合,发展了有植被条件下土壤水动力学IRE模型,进一步发展了EU-ROTATE_N决策支持系统,实例验证表明:不同深度处土壤含水率随时间的变化与试验数据基本吻合,根长及根长密度模拟结果与实验值吻合,蒸腾量和蒸发量的模拟结果较为可靠,土壤中含氮量模拟结果较吻合。(本文来源于《浙江大学》期刊2009-04-01）
杨新兵,余新晓,鲁绍伟,李永慈[8]（2008）在《基于土壤水动力学的树木根系吸水模型构建(Ⅱ)——林分》一文中研究指出该文根据达西定律和裘布衣假定,把树木根系近似为倒圆锥体,随着树木的生长,根系交叉,假设根系吸水半径为两棵树距离的一半,建立树木竞争条件下的林分耗水模型,并分析林木在竞争和无竞争条件下耗水模型的转换关系。以油松为例进行模型验证。结果表明,2006年6—8月份模拟结果与实测值比较吻合,平均差值为0.134mm/d,平均误差为4.27%,但是9月份的误差偏大。(本文来源于《北京林业大学学报》期刊2008年S2期）
杨新兵,余新晓,鲁绍伟,李永慈[9]（2008）在《基于土壤水动力学的树木根系吸水模型构建(Ⅰ)——单株》一文中研究指出植物根系吸水模型是目前树木耗水研究领域的热点问题。树木作为一个独立的个体,是林分的基本单位。土壤水是林木耗水的源泉。该文根据达西定律和裘布衣假定,把树木根系近似看作为倒圆锥体,建立了树木根系吸水模型,并以油松为例对模型进行了验证。结果表明:6—8月份的模拟结果与实测值比较吻合,平均差值为0.110mm/d,平均误差为3.61%,但是9月份的误差偏大。(本文来源于《北京林业大学学报》期刊2008年S2期）
赵颖,梁冰,薛强,刘磊,王永波[10]（2007）在《土壤水环境中污染物运移双点吸附解吸动力学模型》一文中研究指出在考虑对流弥散、平衡/非平衡双点吸附解吸、微生物降解等情况下,建立了土壤环境中有机污染物迁移转化的动力学模型,并给出了有限差分解。在此模型的基础上,详细讨论了有机污染物在土壤中的分布规律,并对一阶吸附解吸速率常数k和平衡吸附点位所占总点位的比例f进行了灵敏度分析。分析研究表明:参数k对于土壤中有机污染物浓度分布有着重要的影响,其影响程度又与非平衡吸附点位所占总点位的比例(1-f)有关;污染后期土壤吸附相的存在,也会起到增加土壤水溶质浓度的作用,且k越大,这种作用越明显。(本文来源于《岩土力学》期刊2007年12期）
土壤水动力学模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
沟灌是我国目前地面灌溉的主要方式之一,与微灌、喷灌等一些压力灌溉相比,沟灌具有设施简单、便于实施、成本低等优点,但也存在水资源浪费、灌溉效率低等问题。同时,我国是农业大国,农业用水占比高,约为全国用水的62%。因此,研究沟灌,提高灌溉效率,实现节约用水,有助于缓解我国严重的用水供需矛盾。沟灌灌水过程中涉及的数学模型大都是非线性偏微分方程,在较为复杂的条件下,很难找到方程的精确解,最有效的办法是采用数值计算方法求其数值解。本文主要针对沟灌灌水过程中的地表水流运动和土壤水分运动以及两者耦合模型进行算法构造和数值模拟,主要工作和成果如下:(1)本文根据沟灌灌水过程中地表水流运动的特点,在水量平衡原理的基础上,选用零惯量模型描述其运动过程。对于零惯量模型的求解,首先设计网格剖分,其次对基本方程用Preissmann四点加权隐式差分格式进行离散,然后用Newton-Raphson法和普赖斯曼双向扫描法进行求解,最后得到地表水流运动的推进过程。计算结果表明,本文方法能较好的模拟沟灌灌水时的地表水流运动过程。(2)本文根据沟灌灌水过程中土壤水分运动的特点,在非饱和土壤水分运动理论的基础上,选用Richards方程描述其运动过程。对于Richards方程的求解,首先针对求解区域的特殊性设计网格剖分,其次采用交替方向隐式差分格式对方程进行离散,然后用附加源项法处理特殊边界条件,最后得到负压水头分布情况,从而得到土壤含水率的分布情况。数值模拟1表明本文算法是稳定的、收敛的,有着较好的求解精度。数值模拟2表明本文算法能较好的模拟沟灌灌水时的土壤水分运动过程。(3)本文构建了沟灌地表-土壤水动力学耦合模型。耦合模型包括描述地表水流运动的零惯量模型和水分入渗引起的土壤水分运动方程,即Richards方程。本文以地表水深和累积入渗量为耦合纽带对耦合模型进行迭代耦合求解,完成了沟灌地表-土壤水动力学耦合模型的数值模拟,模拟结果符合实际情况,能够满足实际工作要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
土壤水动力学模型论文参考文献
[1].杨旭.地表-土壤水动力学耦合模型在复杂沟灌条件下的应用[J].吉林水利.2019
[2].赵毅.沟灌地表土壤水动力学耦合模型数值模拟及其应用研究[D].西安理工大学.2018
[3].吴姗,莫非,周宏,Asfa,Batool,赵鸿.土壤水动力学模型在SPAC系统中应用研究进展[J].干旱地区农业研究.2014
[4].董勤各,许迪,章少辉,白美健.基于高精度数值解法的畦灌一维土壤水动力学模型[J].灌溉排水学报.2013
[5].董勤各,许迪,章少辉,白美健.一维畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型Ⅱ:验证[J].水利学报.2013
[6].董勤各,许迪,章少辉,白美健.一维畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型Ⅰ:建模[J].水利学报.2013
[7].杨德军.基于SPAC系统的土壤水动力学模型研究[D].浙江大学.2009
[8].杨新兵,余新晓,鲁绍伟,李永慈.基于土壤水动力学的树木根系吸水模型构建(Ⅱ)——林分[J].北京林业大学学报.2008
[9].杨新兵,余新晓,鲁绍伟,李永慈.基于土壤水动力学的树木根系吸水模型构建(Ⅰ)——单株[J].北京林业大学学报.2008
[10].赵颖,梁冰,薛强,刘磊,王永波.土壤水环境中污染物运移双点吸附解吸动力学模型[J].岩土力学.2007
标签：沟灌; 零惯量模型; Richards方程; 地表-土壤水动力学的耦合模型;