동결-해동 조건에서의 토양 수분 이동 패턴에 관한 주요 연구 내용

본 논문은 국립자연과학재단 프로젝트 '불포화 동결융해 토양의 물 침투 및 보유에 관한 연구'와 산시성 수자원부 농촌연구기금 지원 프로젝트 '표면 관개 효과'의 일환입니다. 및 동결-해동 조건에서의 영향" "관개 기술 매개변수에 대한 연구" 및 태원 공과대학교 청년 기금 프로젝트 "계절 동결 및 해빙 과정 중 토양수와 열의 결합 이동에 대한 수치 시뮬레이션 및 응용 연구"의 종합 연구 결과입니다. 이 프로젝트는 산시성 펀허(Fenhe) 관개 지구를 테스트 기지로 선택했습니다. 수많은 현장 토양 수분 침투 및 관개 실험을 기반으로 동결-해동 토양에서 열과 염분의 결합 이동에 대한 수치 시뮬레이션 방법을 결합했습니다. 토양 수분의 패턴과 동결-해동 조건에서의 영향을 체계적으로 분석했습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.

(1) 현장 테스트. 현장 테스트에는 침투 테스트, 겨울 관개 테스트, 토양수, 열 및 염분 이동 테스트가 포함됩니다. 침투 시험 토양에는 3가지 유형의 토양 질감과 8가지 유형의 토양 구조가 포함됩니다. 겨울철 관개 시험은 1개의 토양 질감과 3개의 토양 구조에 대해 수행되었습니다. 모든 실험은 산시성 펀허 관개구에서 수행되었습니다. 테스트 위치는 산시성 펀허 관개구, 펀허 관개구 펀둥 관개구, 산시성 펀허 관개구였습니다. 산시성. 토양수분, 열, 염분 이동 테스트는 펜허강 관개구 산바 관개구에서 실시되었으며, 주로 자연 조건에서 토양 수분, 온도, 염분 프로필의 동적 변화를 모니터링했습니다.

(2) 토양 동결 및 해동 법칙에 관한 연구. 본 논문에서는 실내외 실험 결과를 바탕으로 3가지 토양질감, 5가지 수분함량, 염분함량에 따른 토양의 어는점(어는점)의 변화규칙을 논의하고, 토양의 온도장 특성과 그 영향을 분석한다. 냉동 및 해동 과정의 요인.

(3) 동결-융해 토양수의 침투규칙에 관한 연구. 다양한 표면처리 조건에서 일련의 침투시험을 바탕으로 동결융해 토양수 침투의 기본 특성, 침투 저항 메커니즘 및 주요 영향 요인에 대한 종합적인 분석이 수행되었습니다.

(4) 동결-해빙 토양의 기존 토양 물리적 매개변수를 사용하여 침투 모델 매개변수를 결정하는 방법 및 모델 연구. 동결융해토의 침투특성에 영향을 미치는 요인에 대한 종합적인 분석 및 연구를 바탕으로 동결융해토의 침투특성에 영향을 미치는 주요 요인을 파악하고, 침투모델의 매개변수를 결정하기 위한 실증모델을 구축하였다. 동결-해동 토양의 기존 토양 매개변수를 사용합니다.

(5) 동결-해동 토양 시스템의 물 이동 패턴에 대한 연구. 계절적 동결 및 융해기간 동안 눈층과 토양의 수분 및 온도변화 특성과 이들의 상호관계 분석을 바탕으로 눈층과 동결 및 융해된 토양 매체의 물, 열, 염분 이동의 기본 미분 방정식 기본 방정식을 바탕으로 눈층의 물과 열 이동 방정식, 동결된 토양의 결합 물, 열 및 염분 이동 방정식, 그리고 동결되지 않은 토양의 수분 함량 변화를 반영하는 연결 방정식을 각각 수립했습니다. 음의 온도가 도출되었습니다. 지면과 공기 사이의 물과 열 교환에 대한 수학적 모델과 눈 속의 물, 열, 염분의 1차원 결합 이동 수학적 모델이 결합되어 물과 열 교환을 종합적으로 설명하는 동결-융해 토양 시스템이 형성됩니다. 자연 조건에서 땅과 공기 사이. 현재 일반적으로 사용되는 수치계산 방법을 비교하여 모델해법에 적합한 암시적 유한차분법을 선택하고 Newton-Raphson 반복기술을 이용하여 해당 수치시뮬레이션 모델을 구축하였으며, 실내외 테스트 결과를 이용하여 정확도를 검증하였다. 모델과 그 계산 방법의 정확성과 신뢰성을 확인하고 수정합니다. 산시성 펜허(Fenhe) 관개 구역을 배경으로 위 모델을 사용하여 계절별 동결 및 해동 과정과 토양의 동결 규칙, 동결 및 해동 과정 중 토양 수분 함량의 변화 규칙, 토양 수분 이동을 연구합니다. 다양한 지하 수준에서의 규칙, 지하 증발 규칙 및 다양한 초기 수분 함량 하에서 토양 수분 저장 및 수분 보존 법칙, 동결-해동 기간 동안 토양의 초기 수분 함량 및 겨울 관개가 토양 수분에 미치는 영향.

(6) 겨울 관개 표면 관개 과정 및 기술 매개변수에 대한 연구. 겨울철 관개 실험과 지표 관개수 흐름 수치 시뮬레이션을 결합하는 방법을 사용하여 겨울철 관개 및 지표 경계 관개의 관개 과정 및 관개 효과 특성을 밝히고 겨울철 관개 기술 매개 변수 최적화 모델을 구축하고 개선하는 관개 기술에 대한 연구를 수행했습니다. 겨울 관개 효과.