水分运移

摘要： 水资源短缺和土壤环境污染严重是制约农业可持续健康发展的瓶颈,迫使农民开发和采用可持续的农业生产技术.水分运动机理和氮肥残留行为是评价干旱地区农业水肥管理水平的依据,提高水氮利用效率是降低环境污染这一重要科学问题的重要途径.本研究采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2250(低灌溉量,W1)、3450(传统灌溉量,W2)和4650 m3 hm–2(高灌溉量,W3)3个灌溉量;设0(空白,N1)、300(传统施肥量,N2)和600 kg hm–2(高施氮量,N3)3个纯氮投入量,在干旱的中国西北内陆棉区开展2年的田间试验,评估灌溉和施氮策略对水氮运移、籽棉产量、水氮生产效率的影响.结果表明,灌溉量及水氮耦合效应是影响籽棉产量及灌溉水生产力的影响因素,其中灌溉量是主效应.2年均值表明,灌溉量为W1时,施肥量由N1增加至N3,生育期0～80 cm平均土壤含水量呈先显著上升后显著下降的趋势,N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高13.8％和7.6％,水分利用效率分别提高13.6％和6.8％;灌溉量为W2和W3时,施肥量由N1增加至N3,生育期0～80 cm土层平均含水量无显著差异.N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高11.6％和12.4％,水分利用效率分别提高11.4％和11.5％;随着灌溉量的增加,0～80 cm土层全生育期含水率总平均值逐渐增大.灌溉量是影响硝态氮在0～40 cm土层积累的主导因素,而水氮耦合效应是导致硝态氮向下淋溶的主效应.W1灌溉量下,随着施氮量的增加,硝态氮在0～40 cm土层大量积累,而W3灌溉量下,随着施氮量的增加,40～60 cm土层硝态氮含量逐渐增加.总的来说,灌溉量高于3450 m3 hm–2、施肥高于300 kg hm–2后继续增加水氮投入未能额外增产,反而可能造成资源浪费和对环境的潜在污染.因此我们建议,通过水氮优化策略提高资源利用效率,降低环境污染,促进农业可持续发展.

摘要： 美国国家盐土实验室开发的Hydrus模型主要用于模拟包气带中水、溶质和热运移过程,目前在世界各地得到广泛应用。本文筛选了CNKI和Web of Science数据库收录的2017—2020年间中国学者发表的347篇以Hydrus为主题的研究论文,系统分析我国在Hydrus模型领域的研究进展。结果表明Hydrus能够较好地模拟不同介质中水与溶质的迁移转化过程。然而,目前我国的Hydrus应用研究大都局限于小区域或对室内土柱的一维模拟;研究中确定模型水力和溶质运移参数的过程有待规范与提高;部分研究缺乏对Hydrus模拟结果的系统评估。未来我国Hydrus模型研究有待加强的领域包括:①将Hydrus与不同环境领域模型进行耦合从而实现在流域等大尺度的全过程模拟;②基于实际研究需求,对Hydrus标准模块缺乏的功能进行扩展。

摘要： 以复合人造土壤为研究对象,研究滴头流量、坡度因子对植被混凝土水分运移过程的影响效应,揭示壤中滴灌条件下植被混凝土湿润锋运移动态变化及含水率时空分布特征,探讨植被混凝土与天然土壤在水分运移方面的异同,为高陡边坡生态恢复下壤中滴灌系统的灌溉布局与灌溉制度提供理论参考。结果表明:滴头流量、坡度对垂直向上方向的水分运移影响最大,对水平方向的影响较小。灌水前期,土壤基质吸力的影响远大于重力,水分在垂直方向上的运移距离与水平方向相近;灌水中期,垂直向上与水平方向的渗透速率随坡度增大而变缓;灌水后期,垂直向下的渗透速率逐渐趋于由重力为主要诱使因素的稳定速率;相同灌水量下,流量越小,湿润锋运移距离越远;水分再分布时段,受重力梯度和基质势的综合影响,垂直向下的运移距离最远,水平方向次之,垂直向上最近;含水率等值线呈椭圆形分布,且垂直向下的含水率均大于垂直向上和水平方向的含水率。采用幂函数与二次函数均可拟合植被混凝土湿润锋运移距离与入渗时间的关系,其中幂函数拟合程度更佳(R^(2)>0.95),但R^(2)略小于一般天然土壤,拟合结果扩大了土壤水动力学理论在复合土壤的适用范围。

摘要： 为探究淮北平原夏玉米生长期土壤水与地下水埋深及降水的关系,基于五道沟实验站26 a的长系列资料,结合氢氧稳定同位素示踪法,对淮北平原夏玉米生长期的大气降水、土壤水和地下水进行了分析。结果表明:土壤平均含水率随土层深度的增加呈现出先减小后增加再减小的趋势,其中0~0.2 m土层平均土壤含水率最低,0.3~0.5 m土层土壤含水率最高。根据大气降水、土壤水和地下水氢氧同位素特征值可知:土壤水δ;O和δD平均值随土层深度的增加而减小,表明土壤水分蒸发会导致土壤重同位素富集,富集程度由土壤表层至深层递减。土壤水氢氧稳定同位素随土层深度的增加而减弱,30 cm和50 cm土层深度的土壤水变化最为明显,土壤易接受降水补给,而且土壤蒸发较为强烈。

摘要： 为探究磷素(P)添加对土壤水分一维垂直入渗特性的影响,该研究开展了磷素随水添加土壤入渗试验(CK、P1、P2、P3、P4)和加磷培养土壤入渗试验(ICK、IP1、IP2、IP3、IP4),各试验均设5个P梯度,依次为0、0.075、0.15、0.225、0.3 g/kg。研究结果表明:1)随水施磷在入渗过程中对土壤入渗特性无显著影响;2)土壤加磷培养90 d后,其水分入渗能力显著增强(P<0.05),相较于对照ICK而言,处理IP1、IP2、IP3、IP4的累积入渗量分别增加了7.82%、8.85%、9.82%、11.21%,所对应的入渗时间减小幅度分别为7.77%、14.56%、22.33%、27.18%;累积入渗量与湿润锋运移速度均随磷梯度增大而增大,拟合的Kostiakov公式和湿润锋运移距离-时间公式中的入渗参数与磷浓度呈现出很好的线性关系;3)IP3、IP4处理中0.25~2 mm粒级团聚体数量占比显著高于未加磷素的对照ICK(P<0.05),与ICK相比分别提高了35.9%、51.28%。综上,磷素添加到土壤中时间的长短与土壤结构的变化有直接联系,加磷培养增加了土壤中0.25~2 mm粒级大团聚体的数量占比,从而增强了土壤入渗能力。该研究将施磷与土壤入渗能力相结合,揭示磷素添加对土壤水分入渗能力的影响及其机制,为农业生产中磷肥的合理施用提供理论依据。

摘要： 季冻区普遍存在的积雪覆盖和冻融循环过程会导致包气带土壤水分运移更加复杂。针对上述现象,设计并开展了积雪-冻融耦合作用下非饱和土壤原位观测试验和室内土柱观测试验,探究不同深度、不同积雪覆盖条件对土壤水分运移的影响,定量计算融雪入渗量。结果表明:积雪覆盖下土壤水分运移受气象条件、积雪条件、土壤深度、土壤温度及盐分等因素综合影响;厚层、高密度积雪对土壤保温效果好,融化锋面更深、推移更快;雪层厚度增大2倍融雪入渗量是自然雪层入渗量的2倍,雪层密度增大2倍融雪入渗量是自然积雪入渗量的1.22倍。因此,合理改变积雪密度,可以影响季冻区融雪与冻融过程中包气带水分入渗补给,达到合理利用土壤水资源的目的。

摘要： 【目的】以全福庄小流域哈尼梯田核心区上方水源林区的3种植被类型(乔木林、灌木林、荒草地)为研究对象,对0~100 cm土层土壤水的运移过程和水分来源及其对浅层地下水的补给比例进行定量估算,揭示植被类型对土壤水分运移的影响,以期为定量研究哈尼梯田区森林-梯田复合生态系统水循环过程以及哈尼梯田的可持续发展提供科学依据。【方法】利用氢氧稳定同位素技术研究2015年4—12月期间3种植被类型下不同水体的氢氧稳定同位素特征,同时选取3次代表性降水事件(2015年7月24日、7月29日和8月3日)分析3种植被类型下土壤水δ^(18) O值随土层深度的变化特征,分析比较土壤水与其潜在水源(大气降水、浅层地下水等)的δ^(18) O值,判断林地土壤水分来源,运用二元线性混合模型计算降水和浅层地下水对土壤水及地表水和土壤水对浅层地下水的贡献率。【结果】不同水体氢氧稳定同位素均值表现为:地下水>地表水>乔木林地土壤水>灌木林地土壤水>荒草地土壤水>降水,降水的变异系数最大,地表水和浅层地下水的变异系数较小;荒草地土壤水以降水补给为主,占比67.02%,乔木林地和灌木林地土壤水以深层土壤水的上升补给为主,分别占比59.65%和50.18%;短阵性暴雨条件下,暴雨前期和暴雨后期3种植被类型样地土壤的水分入渗速率不同,乔木林地和灌木林地土壤入渗主要发生在0~70 cm土层,而荒草地主要发生在0~50 cm土层;浅层地下水的主要补给形式为土壤水的垂直运移,荒草地土壤水对浅层地下水的补给比例明显高于乔木林地和灌木林地,约为55.91%。【结论】研究区植被类型对土壤水分循环具有一定影响,林地对深层土壤水分利用强度较大,而荒草地更利于降水入渗及对浅层地下水补给。

摘要： 为探究黏土条件下小管出流灌溉不同灌水量土壤水分下渗和侧渗特点,本研究采用玻璃砂箱模拟自然条件的方式,测定了流速为7.5 L·h^(-1),灌水量为30,40,50 L的土壤水分运动轨迹和试验开始24 h内土壤含水量的分布情况。结果表明:黏土条件下,7.5 L·h^(-1)流量的小管出流,当灌水量为30,40,50 L时,试验开始24 h对应的横向运移距离分别为39.63,42.3,49.11 cm,垂直运移距离分别为36.81,43.7,50.83 cm;试验拟合了横向和垂直运移距离与时间的关系的经验公式、运移距离和土壤含水量之间的关系的经验公式,均有较高的相关系数,可以作为小管出流系统灌溉制度的设计依据。由以上结果得出,灌水量越大,小管出流灌溉的土壤水分横向运移距离和垂直运移距离越大,土壤湿润面积也越大。

摘要： 【目的】探究黄腐酸钾对黑垆土水分运移、土壤孔隙和团聚体分布的影响。【方法】通过室内试验,向黑垆土中施加不同质量配比(0%、0.1%、0.5%和1%)的黄腐酸钾,得到对土壤结构改良效果的最佳黄腐酸钾施量。【结果】①用含1%黄腐酸钾处理后的土样效果是最优的,土壤累积入渗量、入渗率(90 min)、稳渗率和湿润锋运移距离分别增加了43.96%、182.5%、47.06%和28.41%。②3种入渗模型参数拟合结果显示,Kostiakov公式中经验系数从1.6487减小至0.9013,经验指数从0.4781增加至0.5375。Philip公式中稳渗率在0.0020到0.0032的范围内,吸渗率在0.9562到1.0042范围波动。改进后Kostiakov公式中,稳定入渗率从0.0126增加至0.0846。③掺加含1%黄腐酸钾的土样对土壤孔隙度的影响最大,土壤总孔隙度和土壤通气孔隙度分别增加了2.65%和64.29%,土壤毛管孔隙度降低了17.00%。同时土样中掺入黄腐酸钾的质量配比越大,在单位体积上相较于对照组,土壤体积质量减小了2.99%。④随着培养时间增长,粒径大于0.25 mm团聚体量显著增加,同时粒径<0.045 mm团聚体量逐渐减少。平均几何直径与黄腐酸钾施量之间呈现正相关关系,而不稳定团粒指数和土壤可蚀性因子随黄腐酸钾施量增加呈现负相关,分形维数随着时间与黄腐酸钾施量的增大呈现减小趋势。【结论】施加质量配比为1%黄腐酸钾对黑垆土结构改良效果是最佳的,该研究成果为揭示不同施量黄腐酸钾对黑垆土水分运移和结构改良效果方面提供参考。

摘要： 为探究竖管地表滴灌和普通地表滴灌土壤水分运动规律及区别,在室外同步进行2种滴灌模式下风沙土入渗和蒸发试验,对比分析了土壤水分分布、蒸发规律和土壤湿润锋运移特性。结果表明:(1)灌水量为2 L,2种滴灌模式下,随着滴头流量的增大,湿润体体积和灌水均匀度逐渐减小,湿润体含水率平均值逐渐增大,当滴头流量一定,竖管地表滴灌的湿润体体积大于普通地表滴灌,而灌水均匀系数小于普通地表滴灌;(2)不同滴头流量处理(0.3,0.4,0.6 L/h)蒸发7天结束后,普通地表滴灌土壤蒸发量分别占灌水量的32.5%,35.0%和40.0%,而竖管地表滴灌土壤蒸发量仅占灌水量的22.5%,说明竖管地表滴灌对土壤蒸发有明显的抑制作用;(3)相同灌水量(2 L)时,普通地表滴灌水平和垂直湿润锋运移距离均随滴头流量的增大而略有减小,竖管地表滴灌垂直向下湿润锋运移规律与普通地表滴灌相同,而水平和垂直向上方向运移规律相反;随着时间的延长,普通地表滴灌与竖管地表滴灌水平和垂直方向湿润锋比值均呈不断减小趋势,最后趋于稳定;(4)构建了包括滴头流量和灌水时间在内的普通地表滴灌湿润锋运移距离经验公式,验证所建经验公式的可靠性,均方根误差介于0.24~0.27 cm,纳什效率系数均大于0.985。研究结果可为竖管地表滴灌技术应用提供理论参考。

摘要： 本文分别采用砂壤土、粘壤土和粘土三种质地的土壤,利用负压灌溉系统连接土柱进行试验,探索了在一维垂直方向上,砂壤土在0kPa、-5kPa、-10kPa、-15kPa四个不同负压水平下及三种质地土壤在0kPa和-5kPa下土柱湿润锋、最大垂直湿润距离和累积入渗量随时间的变化特征及其土壤含水量的变化情况,以确定不同供水压力和土壤质地对负压灌溉土壤水分运移的影响,并找出适宜负压灌溉的土质和供水压力.研究结果表明,在不同供水负压和不同质地土壤下,随着时间的增加,累积入渗量Q、最大垂直湿润距离Z不断增加,增加幅度均逐渐减小,湿润锋的运移也逐渐缓慢.对同种土壤来说,负压值越大,Q、Z随时间增加的幅度越小,湿润锋的运移速度越慢,土壤含水量也越小,砂壤土最适供水压力为-5kPa～-10kPa.在相同供水压力下,无论是零压还是-5kPa,土壤质地越粘,Q、Z随时间增加的幅度越小,湿润锋的运移速度也越慢,土壤含水量越大.其中-5kPa时粘土的水分运移速度已非常缓慢,负压灌溉效果较差.

摘要： 土壤包气带是构成水循环重要的纽带,同时包气带水对水资源开发利用、生态环境保护等有着十分重要的作用.西北干旱区降水少、蒸发强,地下水埋藏较深,巨厚的包气带扮演着保存气候变化信号和截留调控溶质输入的一个重要角色.这些使得土壤包气带的水盐运移研究更为重要.利用Hydrus1D数值模拟软件对武威盆地——腾格里沙漠边缘不同类型土壤(平沙地、板结地和荒农地)的水分运移进行模拟,并对土壤的分层问题进行探讨.为了便于对比研究,结合实际条件,平沙地WW-1与荒农地WW-3的初始含水量为8％,板结地WW-2为25％.在这样的初始条件设定下,利用hydrus-1D软件模拟一场强度为5mm,持续时间为5小时的降水条件下三种类型土壤的水分运移特征.模拟结果表明土壤质地对土壤水分的运移影响很大:高导水率的沙土虽然降水的入渗深度较深,但水分损失也同样容易,随着时间推移,剖面含水量趋于一个稳定的低值.模拟的降水大概可以影响到地表以下20cm的范围,随着时间推移,地表含水量越来越低,基质势达到一个非常低的值,也即吸力非常大,表土处强烈的吸力作用,加上较深处较高含水量伴随的较高导水率,使得地下深处的水分不断被运移至地表进而被蒸发至大气当中.粘土等导水率较差的土壤相反,虽然降水入渗深度较浅,小于5cm.但水分也不易损失,t=240h时,蒸发作用对土壤含水量的影响也仅限于0-10cm左右的深度范围内,远远小于WW-1的约90cm.所以表土层以下的水分含量常常较高.土壤分层的模拟结果表明由于荒农地的上层导水率低于下层(WW-3),在分层界面处(10cm)产生向上的势能梯度,阻碍降水向下层入渗(入渗小于10cm),而处于蒸发状态时,向上的水势梯度则使下层水分不断运移至上部.所以,水分很容易损失,整个剖面的含水量都较低.为了检验土壤分层对水分运移的影响,将WW-3上下层倒转(WW-3-1),即上层导水率高于下层,此时,水势梯度向下,有利于降水向深处入渗下运移,t=240h时,水分入渗到约18cm.而在蒸发阶段则阻碍水分的损失,水分很难损失,故整个剖面的保水性相对较好,剖面下层土壤的含水量要高于相同质地的均质土壤.该结论从理论上支持了长期存在于我国西部地区用沙土覆盖进行保墒做法的合理意义.这对干旱半干旱区域的土壤水分保持具有重要意义.

摘要： 模拟路基填土的实际情况,研究设计了不同表面辐射温度和降雨强度的非饱和土水分运移的室内试验方法.通过测定土样在相应边界条件下土体不同深度位置的含水率随时间的变化,揭示了温度、压实度、降雨强度3个因素对非饱和土水分运移影响的规律,据此探讨了路基填土的水分运移规律,认为提高压实度能显著减少水分运移变化.

摘要： 自然界中的土壤垂向普遍呈层状分布,土壤的层状结构对水分入渗以及污染物迁移具有较大影响.为了解多层土壤层序排列对水分运动的影响,通过二维土槽染色示踪试验对不同层序排列下层状土的累积入渗量、入渗率、指流发育状况进行了研究.结果表明,具有相同厚度、相同土质的土壤,土层排序不同,可导致累积入渗量和入渗率不同,而且指流的形成和发育也出现不同.表层土质为砂土时能够显著增大土壤入渗量.其中表层土质为砂土时的累积入渗量比表层为壤土的累积入渗量多1～6cm.此外,下层砂粒粒径越大,指流现象越明显.

摘要： 为了明确滴灌紫花苜蓿根系层水分运移,进一步阐明滴灌的节水机理,采用液态水稳定氢氧同位素分析技术,研究和分析了滴灌紫花苜蓿根系层水分稳定同位素分布特征.结果表明,紫花苜蓿根系层水分稳定氢氧同位素在下层富集,且随土壤剖面深度的增加同位素富集量有增加的趋势.滴灌条件下,紫花苜蓿根系层较多的发育有细根,可迅速而高效的利用灌溉水,紫花苜蓿的用水策略并不明确偏向于某一深度土层,根系层内各土层土壤水均有利用,而以30cm上下深度土壤水作为水分来源吸收较多.

摘要： 为分析坡地土壤水分运移规律,以陕北黄土高原米脂县孟岔村红枣基地典型坡地为研究对象,应用Hydrus-1D模拟了坡地土壤水分运移过程.结果表明,秸秆覆盖的坡面保水保墒效果明显,且覆盖秸秆和施保水剂对坡面降雨的调蓄有一定作用.降雨后不同深度土壤水分变化的幅度有明显差异,浅层水分变化的幅度大于深层.利用软件模拟分析方法能够较合理地模拟土壤水分一维动态变化过程,可以作为一种预测手段,对土壤水分动态变化问题的研究有一定的参考价值.

摘要： 为了确定垃圾填埋场内浸润线以分析填埋体的稳定性,需要进行填埋场内水分运移分析.将垃圾视为非饱和介质,从非饱和-饱和渗流理论出发,考虑垃圾的持水特性和渗透特性与孔隙比的关系,模拟某填埋场填埋工序进行了渗流分析,考虑存在中间覆盖层和垃圾坝排水棱体淤堵的情况进行了填埋体的渗流和稳定分析.研究结果表明:计算得到填埋场内大部分非饱和区域的基质吸力保持在3～4 kPa,对应的垃圾含水量ω=60﹪,在现场实测的含水量范围内;中间覆盖层的存在可造成局部滞水,而仅由库区降雨入渗所导致的局部滞水规模不大,对填埋边坡稳定的影响较小;即使垃圾坝排水棱体不发生淤堵,填埋场内也将形成较高的渗滤液水头,但此时对堆体稳定性的影响较小,若排水棱体发生淤堵,则填埋场内渗滤液水位将更高,填埋边坡稳定性大大降低,将导致发生渗滤液侧向渗漏或边坡失稳.

摘要： 土壤冻融过程是陆气相互作用中的关键性过程之一.土壤冻融过程和土壤水分的运移密切联系.本文通过观测资料的分析诊断和数值试验,揭示了土壤冻融过程对后期气候的指示意义,并运用于实践.结果显示:春季有融雪融冻引起的土壤湿度变化对夏季降水有着重要的贡献.相比海洋的"信号"而言,土壤湿度的贡献其主要的贡献主要表现在中高纬度地区.土壤冻融过程引起的土壤湿度变化是一个"慢变"的过程.

摘要： 土壤冻融过程是陆气相互作用中的关键性过程之一.土壤冻融过程和土壤水分的运移密切联系.本文通过观测资料的分析诊断和数值试验,揭示了土壤冻融过程对后期气候的指示意义,并运用于实践.结果显示:春季有融雪融冻引起的土壤湿度变化对夏季降水有着重要的贡献.相比海洋的"信号"而言,土壤湿度的贡献其主要的贡献主要表现在中高纬度地区.土壤冻融过程引起的土壤湿度变化是一个"慢变"的过程.

摘要： 土壤冻融过程是陆气相互作用中的关键性过程之一.土壤冻融过程和土壤水分的运移密切联系.本文通过观测资料的分析诊断和数值试验,揭示了土壤冻融过程对后期气候的指示意义,并运用于实践.结果显示:春季有融雪融冻引起的土壤湿度变化对夏季降水有着重要的贡献.相比海洋的"信号"而言,土壤湿度的贡献其主要的贡献主要表现在中高纬度地区.土壤冻融过程引起的土壤湿度变化是一个"慢变"的过程.

摘要： 一种基质势影响的非饱和土水分运移规律测试装置，涉及非饱和土水分运移检测设备技术领域，特别涉及一种基质势影响的非饱和土水分运移规律测试装置，其特征在于，包括土样桶(1)、插孔Ⅰ(2)、插孔Ⅱ(3)、插孔Ⅲ(4)、插孔Ⅳ(5)、插孔Ⅴ(6)、插孔Ⅵ(7)、插孔Ⅶ(8)、插孔Ⅷ(9)、插孔Ⅸ(10)、插孔Ⅹ(11)、水分传感器Ⅰ(12)、吸力传感器Ⅰ(13)、水分传感器Ⅱ(14)、吸力传感器Ⅱ(15)、水分传感器Ⅲ(16)、吸力传感器Ⅲ(17)、水分传感器Ⅳ(18)、吸力传感器Ⅳ(19)、水分传感器Ⅴ(20)、吸力传感器Ⅴ(21)、数据采集器Ⅰ(22)、数据采集器Ⅱ(23)、显示模块、干湿分界线。

摘要： 本发明属于土壤水分运移研究领域，公开了一种土壤水分运移测定模拟试验装置，包括安装底板，所述安装底板上方设置有固定架，所述径流箱下方设置有土壤水分垂直入渗导流管，所述径流箱前侧设置有土壤水分水平入渗导流管，且径流箱底部设置有液压坡度调节杆，所述土壤水分垂直入渗导流管前端连接有第一引流软管，所述土壤水分水平入渗导流管右侧连接有第二引流软管，所述径流箱前方设置有地表径流导流槽，且径流箱左侧设置有坡度指示器，所述安装底板左侧上方设置有人工降雨装置。采用本装置对原状土柱进行土壤水分运移测定，呈自然坡面坡度及土体结构状态，真实模拟不同降雨强度不同坡度下土壤水分运移过程，反应降雨中土壤的水分运移规律。

摘要： 本发明属于根系分布模拟技术领域，公开了一种土壤水分运移规律和作物根系分布模拟系统及方法，所述土壤水分运移规律和作物根系分布模拟系统包括：灌溉视频监控模块、土壤水分监测模块、中央控制模块、缺水判定模块、灌溉决策模块、抽水模块、灌溉模块、定时模块、显示模块。本发明通过缺水判定模块能实现对根系周围土壤的水分的实时监控，为实现生长在非饱和土壤水分环境中各种旱作缺水性能提供数据支持；通过灌溉决策模块将水分传感器实时监测、作物根系分布模拟和土壤水分运移模拟相结合，对土壤含水量及作物根区和土壤湿润体大小做出预报，依据土壤湿润体和作物根区体积的有效匹配原则判断是否进行灌溉，提高土壤水分预报的动态性、实时性。

摘要： 本发明涉及一种模拟增温降雨测定土壤呼吸及水分运移装置及方法，包括土壤温湿度监测仪、土壤呼吸测定仪、模拟降雨装置、检测管、电热带，模拟降雨装置包括支架、水箱、流量阀，水箱悬挂在支架上，水箱下端的输出口连接输出管，流量阀安装在输出管上，检测管位于输出管的正下方，检测管内被等分为若干监测单元，每个监测单元内均设置有填充物，检测管上设置有连通各个监测单元的监测孔，电热带包裹在检测管外，土壤温湿度监测仪的各个传感器探头分别由各个监测孔插入检测管内，传感器探头与监测孔外周用硅胶封住，土壤呼吸测定仪的气体采集部放置于检测管的管口，本装置结构简单，设计合理，操作方便，稳定性好、准确性高、参数可量化。

摘要： 本公开涉及地质技术领域，提供一种监控岩土介质水分运移状态的方法及装置。该方法包括：依次获取含水岩土介质在自初始时刻开始的多个时刻的红外辐射热像图，根据多个时刻的红外辐射热像图相对于初始时刻的红外辐射热像图的像素灰度值的差值确定多个时刻的熵值；比较任意两个时刻的红外辐射热像图的熵值；当两个熵值相等时，判断岩土介质中的水分处于稳态平衡状态；当两个熵值不相等时，判断岩土介质中的水分处于动态运移状态。本方法可以实时监控岩土介质中的水分运移状态，并可以据此对土木工程灾变或文物病害进行评估及预判。

摘要： 一种三维包气带水分运移试验与观测系统，涉及水文地质学和土壤物理学领域，包括试验样方筒、地下水入渗和蒸发观测系统、数据采集系统和自动供水系统，地下水入渗和蒸发观测系统包括平衡杯和马利奥特瓶，平衡杯下端通过管路与试验样方筒下端连通，管路上设置有平衡杯进水电磁阀；马利奥特瓶下端通过管路与平衡杯连通，管路上设置有马利奥特瓶供水电磁阀；平衡杯内设置有溢流管，溢流管下端设置有称重式雨量计，马利奥特瓶上端设置有马利奥特瓶进气口控制阀，马利奥特瓶内底部设置有位移传感器。本申请实现不同包气带岩性结构下包气带水分运移在空间上的分布特征，进一步评价包气带岩性结构对地下水补给和蒸发的影响程度。

摘要： 本实用新型涉及一种野外原位观测坡面径流‑基质流‑优先流水分运移的系统，所述系统包括模拟降雨器、坡面径流集水装置、土壤水集水装置、坡面径流流量收集器、土壤水流量收集器以及数据采集处理器；其中，坡面径流集水装置包括坡面径流集流框以及坡面径流集流槽；土壤水集水装置包括底面、设置在底面部分周边上的挡水板以及设置在挡水板上的集水口；所述坡面径流流量收集器和土壤水流量收集器底部设置有压力传感器，能够实时读取收集器中流体的压力；所述数据采集处理器与所述坡面径流流量收集器和土壤水流量收集器中的压力传感器连接，用于采集并处理数据。

摘要： 本实用新型涉及冬枣种植技术领域，且公开了用于土壤水分运移的分析实验装置，包括底座，所述底座顶部的右侧固定连接有支撑块，所述支撑块的顶部固定连接有固定板，所述固定板顶部的左侧固定连接有水箱，所述水箱的底部连通有输出管，所述输出管的底端贯穿并延伸至固定板的下方。本方案在使用时，首先将运移管内填好土壤，然后将运移管放置在夹持组件的两个弧形块之间，通过转动锁紧旋钮使得螺纹杆相对向前移动，进而带动后方的弧形块向前移动并配合前方的弧形块将运移管夹持固定，运移管安装固定，操作简单、方便快捷，且本方案的夹持组件能实现不同尺寸运移管的夹持固定，实用性广，同时通过设置两组夹持组件的设置可增加运移管的稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种宽垄沟灌土壤水分运移试验装置，包括第一安装底座和第二安装底座，所述底筒节的上表面设置有中间筒节，所述中间筒节的上表面设置有顶筒节，且所述中间筒节和底筒节的外侧均设置有第二密封槽，所述中间筒节和底筒节的上表面均设置有第一密封槽，所述中间筒节和顶筒节的下表面均设置有第一密封圈和第二密封圈，所述补水皿的外侧下部设置有排水管，所述排水管与进水管之间设置有连接软管。本实用新型中的顶筒节、中间筒节和底筒节之间通过第一密封槽和第一密封圈进行内部卡合，同时利用第二密封槽和第二密封圈进行外部卡合，不仅安装和拆卸方便，而且密封效果好，提高了工作效率。

摘要： 本实用新型公开了一种用于土壤水分运移的分析实验装置，包括实验支架、玻璃圆管以及若干个湿度传感器，湿度传感器依次间隔插设在玻璃圆管内，所述玻璃圆管的左端设置有补水腔，补水腔的侧壁通过第一通孔连接至玻璃圆管的主体内腔。本实用新型用于土壤水分运移的分析实验装置装土操作较为简单，并且可以一定程度上防止玻璃圆管破损。