土壤水分动力学作业
土壤水分动力学作业
用RETC软件中van Genuchten (1980)模型、Brooks and Corey (1964) 模型以及幂函数模型拟合下列三种土壤的水分特征曲线，用EXCEL作图比较水分特征曲
1.土壤一
1）脱湿过程
a. VG函数模拟结果如下：
θr=0，θs =0.5186，α=0.006，n=1.6411，R2=0.9996，m=0.390634
模拟结果和实测结果见表1：
表1 VG土壤1观测值与拟合值表(脱湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .7144E+03 2.8539 .2000 .1971 .0029
2 .5926E+0
3 2.7728 .2200 .2197 .0003
3 .5020E+03 2.7007 .2400 .2411 -.0011
4 .4314E+03 2.6349 .2600 .2617 -.0017
5 .3744E+03 2.5733 .2800 .281
6 -.0016
6 .3269E+03 2.5144 .3000 .3012 -.0012
7 .2864E+03 2.4570 .3200 .3204 -.0004
8 .2509E+03 2.3995 .3400 .3396 .0004
9 .2191E+03 2.3406 .3600 .3589 .0011
10 .1901E+03 2.2790 .3800 .3784 .0016
11 .1628E+03 2.2117 .4000 .3986 .0014
12 .1365E+03 2.1351 .4200 .4196 .0004
13 .1100E+03 2.0414 .4400 .4420 -.0020
RETC模拟结果图1：
图1 VG函数模拟土壤1水分特征曲线（脱湿）
b.BC函数函数模拟结果如下：
θs=0 .5758439739 α= 0. 01554 2608 n= 0.41167 R2=
模拟结果和实测结果见表2:
表2 BC土壤1观测值与拟合值表（脱湿）
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .7144E+03 2.8539 .2000 .2138 -.0138
2 .5926E+0
3 2.7728 .2200 .2309 -.0109
3 .5020E+03 2.7007 .2400 .2472 -.0072
4 .4314E+03 2.6349 .2600 .2631 -.0031
5 .3744E+03 2.5733 .2800 .2789 .0011
6 .3269E+03 2.5144 .3000 .2950 .0050
7 .2864E+03 2.4570 .3200 .3115 .0085
8 .2509E+03 2.3995 .3400 .3289 .0111
9 .2191E+03 2.3406 .3600 .3478 .0122
10 .1901E+03 2.2790 .3800 .3687 .0113
11 .1628E+03 2.2117 .4000 .3930 .0070
12 .1365E+03 2.1351 .4200 .4226 -.0026
13 .1100E+03 2.0414 .4400 .4618 -.0218
RETC模拟结果见图2：
图2 BC函数模拟土壤1水分特征曲线（脱湿）
2）吸湿过程
a. VG函数模拟结果如下:
θr= 0.09006 θs=0.48969 α=0.01399 n=1.64868 ,m=0.393454, R2=0.9999
模拟结果和实测结果见表3：
表3 VG土壤1观测值与拟合值表(吸湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .5108E+03 2.7083 .2000 .2000 .0000
2 .3898E+0
3 2.5908 .2200 .2200 .0000
3 .3075E+03 2.4878 .2400 .2400 .0000
4 .2483E+03 2.3950 .2600 .2600 .0000
5 .2038E+03 2.3092 .2800 .2800 .0000
6 .1691E+03 2.2281 .3000 .3000 .0000
7 .1413E+03 2.1501 .3200 .3200 .0000
8 .1184E+03 2.0734 .3400 .3400 .0000
9 .9900E+02 1.9956 .3600 .3600 .0000
10 .8230E+02 1.9154 .3800 .3800 .0000
11 .6740E+02 1.8287 .4000 .4000 .0000
12 .5390E+02 1.7316 .4200 .4200 .0000
13 .4110E+02 1.6138 .4400 .4400 .0000
RETC模拟结果见图3：
图3 VG函数模拟土壤1水分特征曲线（吸湿）
b. BC函数模拟结果如下:
θs=0 .48969 α= 0.01399 n= 1.64868
模拟结果和实测结果见表4：
表4 BC土壤1观测值与拟合值表(吸湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .5108E+03 2.7083 .2000 .2103 -.0103
2 .3898E+0
3 2.5908 .2200 .2287 -.0087
3 .3075E+03 2.4878 .2400 .2461 -.0061
4 .2483E+03 2.3950 .2600 .2630 -.0030
5 .2038E+03 2.3092 .2800 .2795 .0005
6 .1691E+03 2.2281 .3000 .2962 .0038
7 .1413E+03 2.1501 .3200 .3131 .0069
8 .1184E+03 2.0734 .3400 .3308 .0092
9 .9900E+02 1.9956 .3600 .3496 .0104
10 .8230E+02 1.9154 .3800 .3702 .0098
11 .6740E+02 1.8287 .4000 .3939 .0061
12 .5390E+02 1.7316 .4200 .4221 -.0021
13 .4110E+02 1.6138 .4400 .4591 -.0191
RETC模拟结果见图4：
图4 BC函数模拟土壤1水分特征曲线（吸湿）3) .EXCEL作图比较水分特征曲线的拟合和实测结果
a.VG函数模拟结果与实测值比较：
b.BC函数模拟结果与实测值比较：
c.幂函数模拟结果与实测值比较:
2.土壤二
1）脱湿过程
a. VG函数模拟结果如下:
θr= 0.10614 θs=0 .45999 α= 0 .01282 n= 1.48868 m=0.328263965 R2=0.99994
模拟结果和实测结果见表5：
表5 VG土壤2观测值与拟合值表(脱湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .1165E+04 3.0663 .2000 .2000 .0000
2 .7769E+0
3 2.890
4 .2200 .2200 .0000
3 .5500E+03 2.740
4 .2400 .2400 .0000
4 .4056E+03 2.6081 .2600 .2600 .0000
5 .3076E+03 2.4880 .2800 .2800 .0000
6 .2377E+03 2.3760 .3000 .3000 .0000
7 .1856E+03 2.2686 .3200 .3200 .0000
8 .1455E+03 2.1629 .3400 .3400 .0000
9 .1136E+03 2.0554 .3600 .3600 .0000
10 .8730E+02 1.9410 .3800 .3800 .0000
11 .6490E+02 1.8122 .4000 .4000 .0000
12 .4500E+02 1.6532 .4200 .4200 .0000
13 .2590E+02 1.4133 .4400 .4400 .0000
RETC模拟结果见图8：
图8 VG函数模拟土壤2水分特征曲线（脱湿）
b.BC函数模拟结果如下:
θs=0 .43000 α= 0 .01909 n= 0.24355 R2=0.99523339
模拟结果和实测结果见表6：
表6 BC土壤2观测值与拟合值表(脱湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .1165E+04 3.0663 .2000 .2020 -.0020
2 .7769E+0
3 2.890
4 .2200 .2229 -.0029
3 .5500E+03 2.740
4 .2400 .242
5 -.0025
4 .4056E+03 2.6081 .2600 .2612 -.0012
5 .3076E+03 2.4880 .2800 .2794 .0006
6 .2377E+03 2.3760 .3000 .2975 .0025
7 .1856E+03 2.2686 .3200 .3160 .0040
8 .1455E+03 2.1629 .3400 .3353 .0047
9 .1136E+03 2.0554 .3600 .3561 .0039
10 .8730E+02 1.9410 .3800 .3797 .0003
11 .6490E+02 1.8122 .4000 .4081 -.0081
12 .4500E+02 1.6532 .4200 .4300 -.0100
13 .2590E+02 1.4133 .4400 .4300 .0100 RETC模拟结果见图9：
图9 BC函数模拟土壤2水分特征曲线（脱湿）
2)吸湿过程
a.VG函数模拟结果如下:
θr= 0.10106 θs=0 .45998 α= 0 .02291 n= 1.42381 m=0.297659 R2=0.99994
模拟结果和实测结果见表7:
表7 VG土壤2观测值与拟合值表(吸湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .9044E+03 2.9564 .2000 .2000 .0000
2 .5810E+0
3 2.7642 .2200 .2200 .0000
3 .3978E+03 2.5997 .2400 .2400 .0000
4 .2846E+03 2.4542 .2600 .2600 .0000
5 .2100E+03 2.3222 .2800 .2800 .0000
6 .1583E+03 2.1995 .3000 .3000 .0000
7 .1208E+03 2.0821 .3200 .3200 .0000
8 .9270E+02 1.9671 .3400 .3400 .0000
9 .7090E+02 1.8506 .3600 .3600 .0000
10 .5340E+02 1.7275 .3800 .3800 .0000
11 .3890E+02 1.5899 .4000 .4000 .0000
12 .2630E+02 1.4200 .4200 .4200 .0000
13 .1470E+02 1.1673 .4400 .4400 .0000 RETC模拟结果见图10：
图10 VG函数模拟土壤2水分特征曲线（吸湿）
b.BC函数模拟结果如下:
θs=0 .44000 α= 0 .04035 n=0 .21198
模拟结果和实测结果见表8：
表8 BC土壤2观测值与拟合值表(吸湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .9044E+03 2.9564 .2000 .2053 -.0053
2 .5810E+0
3 2.7642 .2200 .225
4 -.0054
3 .3978E+03 2.5997 .2400 .2443 -.0043
4 .2846E+03 2.4542 .2600 .2623 -.0023
5 .2100E+03 2.3222 .2800 .2797 .0003
6 .1583E+03 2.1995 .3000 .2970 .0030
7 .1208E+03 2.0821 .3200 .3145 .0055
8 .9270E+02 1.9671 .3400 .3327 .0073
9 .7090E+02 1.8506 .3600 .3521 .0079
10 .5340E+02 1.7275 .3800 .3739 .0061
11 .3890E+02 1.5899 .4000 .3999 .0001
12 .2630E+02 1.4200 .4200 .4345 -.0145
13 .1470E+02 1.1673 .4400 .4400 .0000
RETC模拟结果见图11
3) EXCEL作图比较水分特征曲线的拟合和实测结果
b.VG函数模拟结果与实测值比较：
c.幂函数模拟结果与实测值比较：
3.土壤三
1）脱湿过程
a.VG函数模拟结果如下:
θr= 0.11223 θs=0.46003 α= 0.02844 n= 1.27406 m=0.21297025 R2= 0.99999998
模拟结果和实测结果见表9:
表9 VG土壤3观测值与拟合值表(脱湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .5342E+04 3.7277 .2000 .2000 .0000
2 .2519E+04 3.401
3 .2200 .2200 .0000
3 .1348E+0
4 3.1297 .2400 .2400 .0000
4 .7871E+03 2.8960 .2600 .2600 .0000
5 .4894E+03 2.6897 .2800 .2800 .0000
6 .3184E+03 2.5030 .3000 .3000 .0000
7 .2138E+03 2.3300 .3200 .3200 .0000
8 .1464E+03 2.1655 .3400 .3400 .0000
9 .1011E+03 2.0048 .3600 .3600 .0000
10 .6930E+02 1.8407 .3800 .3800 .0000
11 .4610E+02 1.6637 .4000 .4000 .0000
12 .2850E+02 1.4548 .4200 .4200 .0000
13 .1430E+02 1.1553 .4400 .4400 .0000
RETC模拟结果见图15：
图15 VG函数模拟土壤3水分特征曲线（脱湿）
b.BC函数模拟结果如下：
θs=0 .44000 α= 0 .04238 n= 0.14688 R2= 0.99665362
模拟结果和实测结果见表10：
表10 BC土壤3观测值与拟合值表(脱湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .5342E+04 3.7277 .2000 .1984 .0016
2 .2519E+04 3.401
3 .2200 .2216 -.0016
3 .1348E+0
4 3.1297 .2400 .2429 -.0029
4 .7871E+03 2.8960 .2600 .2629 -.0029
5 .4894E+03 2.6897 .2800 .2819 -.0019
6 .3184E+03 2.5030 .3000 .3002 -.0002
7 .2138E+03 2.3300 .3200 .3183 .0017
8 .1464E+03 2.1655 .3400 .3365 .0035
9 .1011E+03 2.0048 .3600 .3553 .0047
10 .6930E+02 1.8407 .3800 .3756 .0044
11 .4610E+02 1.6637 .4000 .3988 .0012
12 .2850E+02 1.4548 .4200 .4280 -.0080
13 .1430E+02 1.1553 .4400 .4400 .0000 RETC模拟结果见图16：
图16 BC函数模拟土壤3水分特征曲线（脱湿）
2)吸湿过程
a.VG函数模拟结果如下：
θr= 0.11016 θs=0.45982 α= 0.10694 n= 1.20705 R2=0.99999902 模拟结果和实测结果见表11
表11 VG土壤3观测值与拟合值表(吸湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .6619E+04 3.8208 .2000 .2000 .0000
2 .2507E+04 3.3992 .2200 .2200 .0000
3 .1116E+0
4 3.0477 .2400 .2400 .0000
4 .5570E+03 2.7459 .2600 .2600 .0000
5 .3022E+03 2.4803 .2800 .2800 .0000
6 .1745E+03 2.2418 .3000 .3000 .0000
7 .1055E+03 2.0233 .3200 .3200 .0000
8 .6580E+02 1.8182 .3400 .3400 .0000
9 .4180E+02 1.6212 .3600 .3600 .0000
10 .2650E+02 1.4232 .3800 .3801 -.0001
11 .1650E+02 1.2175 .4000 .4000 .0000
12 .9600E+01 .9823 .4200 .4198 .0002
13 .4400E+01 .6435 .4400 .4401 -.0001
RETC模拟结果见图17：
图17 VG函数模拟土壤3水分特征曲线（吸湿）
b.BC函数模拟结果如下:
θr= 0.05562 θs=0 .43000 α= 0.1086 n=0.14838 R2=0.99691304 模拟结果和实测结果见表12
表12 BC土壤3观测值与拟合值表(吸湿)
NO P log-P WC-obs WC-fit WC-dev
1 .6619E+04 3.8208 .2000 .1983 .0017
2 .2507E+04 3.3992 .2200 .220
3 -.0003
3 .1116E+0
4 3.0477 .2400 .2414 -.0014
4 .5570E+03 2.7459 .2600 .261
5 -.0015
5 .3022E+03 2.4803 .2800 .2811 -.0011
6 .1745E+03 2.2418 .3000 .3002 -.0002
7 .1055E+03 2.0233 .3200 .3192 .0008
8 .6580E+02 1.8182 .3400 .3383 .0017
9 .4180E+02 1.6212 .3600 .3580 .0020
10 .2650E+02 1.4232 .3800 .3791 .0009
11 .1650E+02 1.2175 .4000 .4027 -.0027
12 .9600E+01 .9823 .4200 .4300 -.0100
13 .4400E+01 .6435 .4400 .4300 .0100 RETC模拟结果见图18：
图18 BC函数模拟土壤3水分特征曲线（吸湿）
3) EXCEL作图比较水分特征曲线的拟合和实测结果
a.VG函数模拟结果与实测值比较：
b.BC函数模拟结果与实测值比较：
c.幂函数模拟结果与实测值比较：
4.三种模型拟合效果比较：
分别观察三种模型中的土壤脱水曲线与吸水曲线，并比较R2值，发现三种模型的拟合程度均达到了0.99以上。而用VG模型模拟的曲线与实测结果拟合程度最高，效果最佳；BC模型模拟结果与实测结果拟合程度次之；幂函数拟合程度较差。
土壤水动力学
修订时间：2013年3月 太原理工大学 博士研究生入学考试专业基础课考试大纲 考试科目代码 2017 考试科目名称 土壤水动力学 招生学院代码 007 招生学院名称 水利科学与工程学院 招生专业代码 081500 招生专业名称 水利工程 参考书目 1.《土壤水动力学》，雷志栋，杨诗秀，谢森传，清华大学出版社，北京，1988 2.《土壤物理学》，华孟，王坚，北京农业大学出版社，1993 考查要点 一、土壤水分的形态和能态 1. 土壤水的形态 2. 土壤水分运动的能态 3. 非饱和土壤流的达西定律 4. 非饱和土壤水力传导度 5. 土壤水分特征曲线及其应用 重点：土水势、土壤水力传导度、土壤水分特征曲线 二、土壤水分运动的基本方程
1. 土壤的物理点 2. 多孔介质水分运动的基本假定 3. 直角坐标系下土壤水分运动的基本方程 4. 土壤水分运动的其他基本方程 5. 土壤水分运动通量法 重点：土壤水分运动过程的基本简化和假定、基本方程的变换和适用条件、土壤水分运动通量法。 三、土壤水分入渗 1. 土壤入渗过程 2. 土壤入渗过程的线性化解析解 3. Green-Ampt入渗模型 4. 水平渗吸条件下的Philip解 5．经验入渗公式与讨论 重点：土壤水分入渗过程及其驱动力、线性化解析解和各种经验入渗公式及其适用条件。 四、土壤水分蒸发 1. 土壤水分入渗蒸发过程 2. 定水位条件下均质土壤的稳定蒸发 3. 层状土壤的稳定蒸发 4. 非稳定蒸发过程 重点：土壤水分入渗蒸发过程及其控制条件、均质土壤的稳定蒸发过程的求解。 五、土壤水分运动参数的测定方法 1. 土壤水分运动参数室内测定方法 2. 土壤水分运动参数田间测定方法
土质学与土力学在线作业(较全)
吉大18春学期《土质学与土力学》在线作业一一、单选题共10题，40分 1土的三相比例指标中可直接测定的指标为（正确 答案： C） A含水量、孔隙比、饱和度B密度、含水量、孔隙比C土粒相对密度、含水量、密度D密度、含水量、干密度2下列哪些因素会引起xx失稳: (1)xx作用力发生变化 (2)土抗剪强度降低 (3)静水压力的作用 (4)地下水的渗流所引起的渗流力正确 答案： D A(1)(2) B (3)(4) C (2)(3) D (1)(2) (3)(4) 3若土的颗粒级配曲线很平缓，则表示（正确 答案： B）
A不均匀系数较小B粒径分布不均匀C粒径分布较均匀 D级配不好4最容易发生冻胀现象的土是（正确 答案： C） A碎石土B砂土C粉土D粘土 5土的强度是指（正确 答案： A） A抗剪强度B抗压强度C抗拉强度D抗弯强度 6在饱和土的排水固结过程中，随着有效应力的增加，（正确 答案： B） A孔隙水压力相应增加B孔隙水压力相应减少C总应力相应增加D总应力相应减少 7饱和粘性土的抗剪强度指标。（正确 答案： B） A与排水条件无关B与排水条件有关C与试验时的剪切速率无关D与土中孔隙水压力是否变化无关 8分析砂性土坡稳定时，假定滑动面为（正确 答案：
A） A斜平面B坡脚圆C坡面圆 D中点圆9土体压缩变形的实质是（正确 答案： A） A孔隙体积减小B土粒体积的压缩C土中水的压缩 D土中气的压缩10绝对柔性基础在均匀受压时，基底反力分布图形简化为（正确 答案： A） A矩形B抛物线形C钟形 D马鞍形 二、多选题共5题，20分 1下列不属于黏性土构造特点的是(正确 答案： BCD ) A构造可分为原生构造和次生构造B构造呈块状构造、假斑状构造C土的渗透性强，力学强度高D压缩性低 2淤泥类土的特点有(正确 答案： ABCD) A高孔隙比，饱水B透水性极弱C高压缩性D抗剪强度低
地下水动力学习题
习 题 1-1 一、填空题 1．地下水动力学是研究地下水在 、 、和 中运动规律的科学，通常把 称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为 。多孔介质的特点是 、 、 和 。 2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有 、 、 和 ，而地下水动力学主要研究 的运动规律。 3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是 ，但对贮 水来说却是 。 4．假想水流的 、 、 以及 都与真实水流相同，假想 水流充满 。 5．地下水过水断面包括 和 所占据的面积。渗透速度是 上的 平均速度，而实际速度是 的平均速度。 6．在渗流中，水头一般是指 ，不同数值的等水头面（线）永远 。 7．在渗流场中，把大小等于 ，方向沿着 的法线，并指向水头 方 向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为 、 和 。 8．渗流运动要素包括 、 、 和 等。 9．根据地下水渗透速度 与 的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。 二、判断选择题 10．地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就是含水层。（ ） 11．地下水运动时的有效孔隙度等于排水（贮水）时的有效孔隙度。（ ） 12．对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（ ） 13．贮水率)(βαρμn g s +=也适用于潜水含水层。（ N ） 14．贮水率只适用于三维流微分方程。（ N ） 15．贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。（ ） 16．在一定条件下，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是一个常数。（ ） 17．潜水含水层的给水度就是贮水系数。（ ） 18．在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中。在补给期时，给水度μ大， 水位上升大，μ小，水位上升小；在蒸发期时，μ大，水位下降大，μ小，水位下降小。（ ） 19．决定地下水流向的是（ ）。（1）压力的大小；（2）位置高低；（3）水头的大 小。 20．地下水可以从高压处流向低压处，也可以从低压处流向高压处。（ ）
地下水动力学习题及问题详解(1)
《地下水动力学》 习题集 第一章渗流理论基础 一、解释术语 1. 渗透速度 2. 实际速度 3. 水力坡度 4. 贮水系数 5. 贮水率 6. 渗透系数 7. 渗透率 8. 尺度效应 9. 导水系数 二、填空题 1．地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为骨架。多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。 2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水，而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。
3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是有效的。 4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度，而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。 在渗流中，水头一般是指测压管水头，不同数值的等水头面(线)永远不会相交。 5. 在渗流场中，把大小等于_水头梯度值_，方向沿着_等水头面_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的 三个分量分别为_ H x ? - ? _、 H y ? - ? _和_ H z ? - ? _。 6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。 7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。 8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9. 渗透率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位 为cm2或da。 10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数，而渗透系数是表征岩层透水能力的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质，随着地下水温度的升高，渗透系数增大。 11. 导水系数是描述含水层出水能力的参数，它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。 12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。
土壤水动力学复习笔记
[1]土壤水动力学是许多学科的基础，它的研究涉及农田水利学、水文学、地下水文学、水 文地质学、土壤物理学、环境科学等学科。1）合理开发和科学管理水资源；2）调控农田墒情，促进农业节水；3）土壤改良和水土环境的改善。 [2]土壤各个指标，计算意义，相互关系。土壤—是由矿物质和生物紧密结合的固相、液相 和气相三相共存的一个复杂的、多相的、非均匀多孔介质体系。定性指标—质地、结构。 定量指标–孔隙度、密度、含水率、饱和度等。 [3]含水率。体积含水率：θv =Vw /V0重量（质量）含水率：θg =mw /ms饱和度：w=Vw /Vv贮水深度：h=Hθ（量刚为L）主要测定方法：称重法（烘干法）、核技术测量：中子仪，γ射线仪、电磁测量：时域反射仪(TDR)、核磁共振测量、热脉冲测量、遥感测量：大面积地表含水率； [4]水分常数。吸湿水，束缚在土粒表面的水汽，最大吸湿量（吸湿常数）；薄膜水，吸湿 水外层连续水膜，最大分子持水量，（薄膜水不能被植物吸收时）凋萎系数；毛管水，土壤孔隙（毛管），水气界面为一弯月面，分毛管上升水、毛管悬着水，田间持水量（毛管悬着水达到最大），田持；重力水，大孔隙中的水，饱和含水率。农业生产中常用的水分常数：田间持水量（field (moisture) capacity）：农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大水量。凋萎系数（wilting coefficient）：土壤中的水分不能被根系吸收、植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。土壤有效含水量（available water content of soil）：土壤中能被作物吸收利用的水量，即田间持水量与凋萎系数之间的土壤含水量。土壤含水率与水分常数的应用：估计水分对植物生长的影响；计算灌溉水量；根据土壤水分的动态变化估算腾发量（地面蒸发＋植物蒸腾）[5]土水势(Soil water potential)：可逆、等温地从特定高度和大气压下的纯水池转移极少量 水到土壤中某一点时单位数量纯水所做的功。定义土壤中任一点的单位数量土壤水分的吉氏自由能与标准参考状态下自由能的差值为该点的总土水势，ψ=ψp+ψT+ψs+ψm+ψg 土水势=压力势＋温度势＋溶质势＋基质势＋重力势，标准状态下ψ=0，将单位数量的水分从标准状态移动到另一状态时，如果环境对土壤水做功，ψ>0；如果土壤水对环境做功，ψ<0。重力势：地球重力场对土壤水作用的结果；大小：取决于土壤水相对于参考面的高度；势能：Eg=±Mgz。压力势：压力场中压力差的存在而引起的；大小：取决于水压与大气压之差；势能：Ep=VΔp；饱和地下水：地下水面以下深度h，ψp≥0； 非饱和土壤水：气孔连通：ψp=0，封闭未充水孔隙：气压势（目前考虑较少）。基质势：由土壤基质对土壤水的吸持作用（毛管作用、吸附作用）所产生，自由水被土壤吸持后，自由能降低，土水势减小(0→负值)，ψm≤0，饱和－非饱和水分运动研究中：负压势h土壤基质对土壤水分吸持作用：与土壤含水量有关，ψm～θ(土壤水分特征曲线)； 基质势的测定：张力计（负压计）法，砂性漏斗法，压力仪法，离心机法，稳定土壤水分剖面法。溶质势：土壤溶液中溶质对土壤水分综合作用的结果，渗透试验（半透膜试验）：溶质的存在降低了水的势能，ψs≤0单位体积土壤水的溶质势：ψs=-(c/M)RT c ：溶液浓度(g/cm3)；M :溶质摩尔质量(g/mol)，c/M ：溶液摩尔浓度(mol/cm3)，R： 摩尔气体常数，8.314 MPa cm3/mol K，T：热力学温度(K)。土壤：不存在半透膜，一般不考虑溶质势；需要考虑溶质势的情况：植物根系吸水，植物细胞渗流，水汽扩散。温度势：温差；大小：ψT =－SeΔT，Se：单位数量土壤水分的熵，不易定量描述；温差对土壤水分运动影响不大，因此一般不考虑温度势；温度对土壤水分运动的影响：温度影响水的物理化学性质（粘滞性、表面张力、渗透压等），从而影响基质势、溶质势和土壤水分运动参数，温度决定水的相变和热特性参数。其他分势：荷载势：土壤承受荷载，湿润势：膨胀土在饱和状态下产生的土水势。小结，一般情况下：土壤水：ψ=ψm±z，地下水：ψ=h±z，存在半透膜时：考虑溶质势。
(整理)土质学与土力学课后习题答案.
绪论 答案：略 第1章 土的物理性质及工程 一、填空题 1、固体颗粒，水； 2、结合水，自由水； 3、最松散，最密实； 4、塑限，液限； 5、单粒，蜂窝，絮状； 6、土中水的质量，土粒质量； 7、含水率，黏粒含量。 二、选择题 1、A, 2、D ， 3、A ， 4、C, 5、D, 6、D ， 7、D 三、证明题 1、11s s s s s w d v v s s s G V V V V e V V V γγγγγ====+++ 2、 (1)(1)w v w s s s s s s w r v v v m V m V G G G n m V m V V S V V n V V V ω--==== 四、计算题 1、w = %6.353 .823 .82456.156=-- r =3/60.180.1060456.156m kN =?- 3/72.130.10603.82m kN d =?=γ 73.2=s G ()1 2.73(10.356) 110.991.86 s w G e ωγγ +?+= -= -= 0.990.497110.99 e n e = ==++ 0.356*2.730.9820.99s r G S e ω=== 32.730.991018.69/10.199 s sat w kN G e m e γγ+=+=+?=+ 318.6910.08.69/sat w kN m γγγ'=--== 2、 土样号 γ （kN/m 3） G s ω （%） d γ （kN/m 3） e n S r （%） 体积 （cm 3） 土的重力（N ） 湿 干 1 18.96 2.72 34.0 14.17 0.92 0.48 100.0 — — — 2 17.3 2.74 9.1 15.84 0.73 0.42 34.2 — — — 3 19.0 2.74 31.0 14.5 0.89 0.47 95.7 10.0 0.19 0.145 3、 土样号 L ω P ω I P I L 土的名称 土的状态 1 31 17 14 1.29 低液限黏土 流塑
地下水动力学习题7-1
习题7-1 1、填空题 1.应用映射法时，对虚井有如下要求：虚井与实井的位置对于边界是的；虚井与实井的工作强度应。即相等；虚井的性质取决于性质；虚井与实井的工作时间。 2.有一实井本身为抽水井，那么，对于定水头补给边界进行映射时，所得虚井性质应与实井性质，即虚井为一；如果对于隔水边界进行映射，所得虚井性质则与实井性质，即虚井为一。 3.对于有界含水层的求解，一般把边界的影响用的影响来代替。 4.直线补给边界附近的抽水井，当抽水降落漏斗还没有扩展到边界时，水流为流；当降落漏斗扩展到边界时，水流趋于流。 5.当直线边界的方位未知时。则至少需要个观测孔的资料才能确定边界方位。 6.对直线补给边界附近的抽水井来说，井流量中的补给量占井流量的百分比的大小取决于、和。对一定含水层来说，随的增大，百分比值逐渐减小，但随的延长，百分比却逐渐增大。 2、判断题 7.映射法的基本原则是要求映射后，所得的无限含水层中的渗流问题，应保持映射前的边界条件和水流状态。（） 8.用映射法解决有界含水层问题时，需要将抽水井与观测孔的映象同时映出，然后再进行叠加计算。（） 9.在应用映射法后所绘制的流网图中,直线的补给边界是一条等势线，而隔水边界是一条流线。（） 10.映射发适用于任何类型的含水层，只要将相应类型含水层的井流公式进行叠加即可。（） 11.在半无限含水层中抽水时，抽水一定时间后降深可以达到稳定.（ ） 12.利用s~lgt单对数曲线的形状可以判断边界的存在及其性质。（） 13.边界的存在不仅对抽水时的降落曲线形状的影响，而且对水位恢复时的曲线形状也有类似的影响。（） 14.在有补给边界存在的半无限含水层中抽水时，如有三个以上的观测孔，就可应用稳定流图解法计算含水层的导水系数。（） 3、分析问答题： 15.严格地讲，实际含水层的分布范围都是有限的。那么，在什么情况下，可以把含水层近似视为无限的？ 16.简述映射法的使用原则及方法。 17.为什么说当抽水井到直线边界的距离等于或大于引用影响半径的一
第四章 土壤物理性质
第四章土壤物理性质 主要教学目标：本章将要求学生掌握土壤物理性质如土壤质地、土壤结构以及土壤孔隙等内容。并在学习的基础上掌握改良不太适宜林业生产的某些土壤物理性质的一些方法。如客土、土壤耕作、施用化学肥料和土壤结构改良剂等。 第一节土壤质地 一、几个概念 1、单粒：相对稳定的土壤矿物的基本颗粒，不包括有机质单粒； 2、复粒（团聚体）：由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。 3、粒级：按一定的直径范围，将土划分为若干组。 土壤中单粒的直径是一个连续的变量，只是为了测定和划分的方便，进行了人为分组。土壤中颗粒的大小不同，成分和性质各异；根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组，使同一组土粒的成分和性质基本一致，组间则的差异较明显。 4、土壤的机械组成：又叫土壤的颗粒组成，土壤中各种粒级所占的重量百分比。 5、土壤质地：将土壤的颗粒组成区分为几种不同的组合，并给每个组合一定的名称，这种分类命名称为土壤质地。如：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等 二、粒级划分标准： 我国土粒分级主要有2个 1、前苏联卡庆斯基制土粒分级（简明系统） 将0.01mm作为划分的界限，直径>0.01mm的颗粒，称为物理性砂粒；而<0.01mm的颗粒，称为物理性粘粒。 2、现在我国常用的分级标准是： 这个标准是1995年制定的。 共8级： 2～1mm极粗砂；1～0.5mm粗砂；0.5～0.25mm中砂；0.25～0.10mm细砂； 0.10～0.05mm极细砂；0.05～0.02mm粗粉粒；0.02～0.002mm细粉粒；小于0.002mm粘粒 三、各粒级组的性质 石砾：主要成分是各种岩屑 砂粒：主要成分为原生矿物如石英。比表面积小，养分少，保水保肥性差，通透性强。 粘粒：主要成分是粘土矿物。比表面积大，养分含量高，保肥保水能力强，但通透性差。粉粒：性质介于砂粒和粘粒之间。 四、土壤质地分类 1、国际三级制，根据砂粒（2—0.02mm）、粉砂粒(0.02mm—0.002mm)和粘粒(<0.002mm)的含量确定，用三角坐标图。 2、简明系统二级制，根据物理性粘粒的数量确定。考虑到土壤条件对物理性质的影响，对不同土类定下不同的质地分类标准。在我国较常用。 3、我国土壤质地分类系统： 结合我国土壤的特点，在农业生产中主要采用前苏联的卡庆斯基的质地分类。对石砾含量较高的土壤制定了石砾性土壤质地分类标准。将砾质土壤分为无砾质、少砾质和多砾质三级，可在土壤质地前冠以少砾质或多砾质的名称。 五、土壤质地与土壤肥力性状关系 从两个方面来论述 1、土壤质地与土壤营养条件的关系 肥力性状砂土壤土粘土 保持养分能力小中等大 供给养分能力小中等大
地下水动力学习题答案
一、解释术语1、渗透速度2. 实际速度3、水力坡度4. 贮水系数5。贮水6、渗透系数7. 渗透率８. 尺度效应9。导水系数 １.地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石与岩溶岩石中运动规律得科学。通常把具有连通性得孔隙岩石称为多孔介质,而其中得岩石颗粒称为骨架。多孔介质得特点就是多相性、孔隙性、连通性与压缩性。 2.地下水在多孔介质中存在得主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水与重力水,而地下水动力学主要研究重力水得运动规律。 3、在多孔介质中,不连通得或一端封闭得孔隙对地下水运动来说就是无效得,但对贮水来说却就是有效得。 4、地下水过水断面包括_空隙_与_固体颗粒_所占据得面积、渗透流速就是＿过水断面＿上得平均速度,而实际速度就是＿空隙面积上_＿得平均速度。 在渗流中,水头一般就是指测压管水头,不同数值得等水头面(线)永远不会相交。 在渗流场中,把大小等于_水头梯度值＿,方向沿着_等水头面＿得法线,并指向水头_降低_方向得矢量,称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中得三个分量分别为_＿、＿与__。 6、渗流运动要素包括＿流量Q_、＿渗流速度v_、_压强p＿与＿水头Ｈ_等等。 ７。根据地下水渗透速度_矢量方向＿与_空间坐标轴_＿得关系,将地下水运动分为一维、二维与三维运动、 8、达西定律反映了渗流场中得＿能量守恒与转换_定律。 9.渗透率只取决于多孔介质得性质,而与液体得性质无关,渗透率得单位为cｍ2或ｄa。 10、渗透率就是表征岩石渗透性能得参数,而渗透系数就是表征岩层透水能力得参数,影响渗透系数大小得主要就是岩层颗粒大小以及水得物理性质,随着地下水温度得升高,渗透系数增大、 1１。导水系数就是描述含水层出水能力得参数,它就是定义在平面一、二维流中得水文地质参数、 12。均质与非均质岩层就是根据_岩石透水性与空间坐标_得关系划分得,各向同性与各向异性岩层就是根据__岩石透水性与水流方向＿＿关系划分得。 13。渗透系数在各向同性岩层中就是＿标量_,在各向异性岩层就是＿_张量_。在三维空间中它由_9个分量＿组成,在二维流中则由_4个分量_组成。 １4、在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度得方向就是_不一致_、 15、当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质得渗透系数越大,则折射角就越_大_。 1６. 地下水流发生折射时必须满足方程＿＿,而水流平行与垂直于突变界面时则_均不发生折射＿。 1７、等效含水层得单宽流量q与各分层单宽流量qi得关系:当水流平行界面时__,当水流垂直于界面时__。 18、在同一条流线上其流函数等于_常数_,单宽流量等于_零＿,流函数得量纲为__＿_。19。在流场中,二元流函数对坐标得导数与渗流分速度得关系式为_＿。 20、在各向同性得含水层中流线与等水头线_除奇点外处处正交＿,故网格为＿正交网格_。 21、在渗流场中,利用流网不但能定量地确定_渗流水头与压强_、_水力坡度＿、_渗流速度＿以及_流量_,还可定性地分析与了解_区内水文地质条件_得变化情况、 ２２、在各向同性而透水性不同得双层含水层中,其流网形状若在一层中为曲边正方形,则在另一层中为_曲边矩形网格_。 23. 渗流连续方程就是_质量守恒定律_在地下水运动中得具体表现。 24。地下水运动基本微分方程实际上就是_地下水水量均衡_方程,方程得左端表示单位时间内从_水平＿方向与_垂直_方向进入单元含水层内得净水量,右端表示单元含水层在单位时
土壤学复习题
土壤学 - 中国大学 mooc 第一讲绪论单元测验 - 绪论 1、土壤指覆盖于的疏松层。 B、地球陆地表面 B、水域底部 A、地球陆地表面和浅水域底部 D、浅水域底部 参考答案：A 2、水、肥、气、热是土壤要素 B、肥力 B、环境 A、营养 D、健康 参考答案：B 3、土壤圈处于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的 B、表层 B、交界面上 A、中心 D、底层 参考答案：B 学派。4、提出五大成土因素学说的是 B、农业化学土壤学 B、农业地质土壤学 A、土壤发生学 D、现代土壤学 参考答案：A
5、土壤在植物生长和农业生产中的作用主要体现在以下那些方面？ B、贮存和供应养分 B、接纳、贮存和供应水分 A、生物支撑作用 D、稳定和缓冲环境变化 参考答案：AD 6、土壤的固相由组成 B、矿物质 B、有机质 A、空气 D、水分 参考答案： 7、国际土壤年的主题是“健康土壤带来健康生活”，希望唤起全世界对土壤的关注，提高对土壤保护的认识，推进土壤管理工作，促进对土壤的可持续利用。 参考答案：正确 8、德国化学家法鲁提出了“植物矿质营养学说”，认为田间作物的产量决定于施入土壤中的矿质养料的数量。 参考答案：错误 9、2013年12月第 68届联合国大会正式通过决议，将 12月日定为“世界土壤日”， 2015年定为“国际土壤年”。 参考答案：5 10、土壤学的主要分支为、土壤化学、土壤生物与生物化学、土壤地理学。参考答 案：土壤物理##%_YZPRLFH_%## 土壤物理学 单元作业 - 绪论 1、简述土壤健康具有哪些核心指标？（30%）健康的土壤能维持哪些功能？（30%）
《土壤物理学》试卷
《土壤物理学》试卷 1、根据土壤物理学原理，简述节水种植的技术途径。 答：由于土壤入渗过程受土壤初始含水量、供水强度、水质、供水方式等因素的影响。因而在灌溉的过程中，保持连续补给水，供给水的速度应小于或等于水在土壤中的下渗速度。 2、用土壤物理原理解释间断性洗盐和连续洗盐哪种效果好？ 答：间断性洗盐时，土表湿润，与底土的水分发生毛细管连接，使土面蒸发增强，表土盐分进一步增加，因此间断性洗盐可能会加剧土壤的盐渍化。 3、试用土壤水的能量关系分析“蒙金土”的水气状况。 答：蒙金土即土壤上层的质地以砂质为主，透水通气良好，可以迅速的接纳较大的降水量，防止地面径流，减少水土流失。下层质地偏粘，起保水托肥作用，减少养分下渗流失，又有回润水分的能力。这种质地剖面即发育小苗又发育老苗，对土壤水，肥，气，热状况调节较好，适宜于作物生长，群众称之为“蒙金土”。 对于蒙金土而言，因细质土壤较粘重，导水率小，当湿润锋到达细土层，入渗速率立即并持续降低，进而在两土层之间形成一个滞水层，从而导致下层土壤通气不良。 停止灌溉时，随着蒸发的进行，上层为砂土，大孔隙多，容易失水，因而通气良好，下层粘土不易失水，通气不良。不论植物根系在
哪一层土壤中，均对其生长不利。 4、解释土壤水滞后现象的机理及其在生产中的体现。 答：机理； （1）瓶颈理论 土壤中较大的孔隙彼此分开，中间由较小的孔隙相连，从而在土壤中形成肚大口小的形状。在吸湿过程中，小孔隙首先充水，接着大孔隙慢慢充水，基质势逐渐增加，但只要基质势还没有达到最大孔隙对应的基质势水平，大孔隙就会对一部分小孔隙充水产生瓶颈作用，不能充水。随着基质势继续增加，达到最大孔隙对应的基质势水平时，所有孔隙对应的基质势均低于此值，瓶颈作用消失，所有孔隙都将迅速充满水分。脱湿过程则与此相反，对于开始充满水分的孔隙，在基质势减小时，水分并不立即排出，因为虽然最大孔隙对应的基质势大禹此值，但外围的小孔隙对应的基质势仍小于此值。外围小孔隙对内部大孔隙的脱水产生瓶颈作用，只有当基质势降低到外围小孔隙对应的水势水平时，土壤孔隙才开始排水，并且是孔径大于外围小孔隙的孔隙水分全部排空。 （2）弯液面延迟形成理论 滞后作用不一定在大孔隙与小孔隙相连时才能发生，在单个孔隙中也能发生。开始时水分可能在单个的毛细管中凝结，随着凝结水的增加。最后水分在孔隙的中间处结合。由于表面张力的作用，形成凹的弯液面。在水分结合以前，体系中的压力为“正”，结合以后，突
土壤学课后习题答案
土壤学 1-1土壤在农林牧、人类及生态系统中有何意义？ (1)土壤是农业最基本的生产资料。土壤是地球的皮肤，在植物生长中起到营养库的作用、养分转化和循环作用、雨水涵养作用、生物的支撑作用以及稳定和缓冲环境变化的作用；(2)土壤是陆地生态系统的重要组成部分。保持生物活性，多样性和生产性；对水体和溶质流动起调节作用；对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解和解毒作用；具有贮存并循环生物圈及地表养分和其它元素的功能。 (3)土壤是最珍贵的自然资源。土壤资源具有再生性，质量具有可变性，资源数量具有有限性； (4)土壤资源是可持续农业的基础。可持续发展的条件之一就是资源破坏的零或负增长。 1-2什么是土壤、土壤圈？土壤有什么功能？何谓土壤肥力？ 土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成能够生长植物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。 1-3土壤与地球各圈层之间有何关系？ 2-1 常见的成土母质有那些？什么叫残积母质、洪积母质、冲积母质、风积母质？ (1)残积母质：岩石风化后,基本上未经动力搬运而残留原地的风化物； (2)洪积母质：山洪搬运的碎屑物质在山前平原的沉积物。 (3)冲击母质：风化的碎屑物质，经河流常年性流水的侵蚀、搬运、沉积在河流两岸的沉积物。沉积物具有成层性。 (4)风积母质：风积母质是风力搬运的堆积物，也是风蚀作用的产物，没有风蚀作用也就没有风积作用。 2-2岩石风化作用分那几个阶段？各阶段有何特点？ (1)碎屑阶段:1) 岩石风化的最初阶段，以机械破碎为主的物理风化占优势，只有最易淋失的Cl、S发生移动；2) 风化壳中主要是粗大碎屑，产生碎屑风化壳，释放易溶于水的简单盐类，粘土矿物以水化度低的水云母为主；3)土壤类型为石质幼年土。 (2)钙沉积或饱和硅铝阶段:1) Cl、S已流失，Ca、Mg、K、Na等仍大部分保留，部分Ca游离出来，以CaCO3的形式，淀积在岩石碎屑孔隙中；2)产生碳酸盐风化壳，粘土矿物以蒙脱石最多，还含有水云母、绿泥石等;3)土壤类型为各类型钙积土。 (3)酸性硅铝阶段:1)强烈淋溶，Ca、Mg、K、Na 均已淋失，硅酸盐与铝硅盐中分离出的硅酸也部分淋失，风化壳呈酸性反应，颜色以棕和黄棕为主;2)产生硅铝风化壳；粘土矿物以蒙脱石为主，还有高岭石与绿泥石等;3)土壤类型为棕色森林土、黄棕壤及部分高山土壤。(4)富铝阶段:1)岩、矿的分解与淋溶彻底，只有氧化铁、铝残留，有鲜明的红色。2)产生富铝风化壳，粘土矿物为高岭石、赤铁矿及三水铝石及水云母等。3)土壤主要为红壤和砖红壤。
地下水动力学习题及答案
《地下水动力学》 习 题 集 第一章 渗流理论基础 二、填空题 1．地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为骨架。多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。 2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水，而地下水动力学主要研究 重力水的运动规律。 3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是 有效的。 4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度，而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。 在渗流中，水头一般是指 测压管水头 ，不同数值的等水头面(线)永远 不会相交。 5. 在渗流场中，把大小等于_水头梯度值_，方向沿着_等水头面_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_H x ?-?_、H y ?-?_和_H z ?-?_。
6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。 7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。 8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9. 渗透率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为 cm2或da。 10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数，而渗透系数是表征岩层透水能力的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质，随着地下水温度的升高，渗透系数增大。 11. 导水系数是描述含水层出水能力的参数，它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。 12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。 13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_，在各向异性岩层是__量_。在三维空间中它由_9个分量_组成，在二维流中则由_4个分量_组成。 14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。 15. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角就越_大_。
第一节土壤物理性质定
第一节土壤的物理性质 土壤物理性质与植物的生态关系非常密切。土壤的物理性质是指土壤孔性、土壤结构性、土壤耕性、土壤热性质等。本节着重讨论土壤孔性、土壤结构性、土壤耕性、土壤热性质的变化情况，并由此引起的土壤水分、土壤空气和土壤热量等变化规律。了解土壤物理性质与植物的关系，可以为园林植物合理耕作、施肥、灌溉、排水等措施提供理论依据。 一、土壤孔性 土壤孔性是土壤的一项重要物理性质，对土壤肥力有多方面的影响。土壤孔性反映在土壤的孔度、大小孔隙的分配及其在各土层中的分布情况等方面。土壤的孔性如何，决定于土壤的质地、有机质含量、松紧度和结构性。调节土壤的孔性，极其有利于土壤肥力的发挥和作物的生长发育，是土壤耕作管理的重要任务之一。 (一)土壤密度、容重的概念 1．土壤密度单位体积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量叫做土壤密度或土粒密度，单位g／cm3 土壤密度的数值大小，主要决定于土壤矿物质颗粒组成和腐殖质含量的多少。 一般土壤的密度在2.60～2.70g／c m3范围内，通常取其平均值2.65g／c m3，一般土壤有机质的密度为1.25～1.40g／cm3，故土壤中有机质含量愈高，土壤密度愈小。 2．土壤容重 (1)概念土壤容重即自然状态下单位体积干燥土壤(包括土壤孔隙在内)的 质量。单位g／cm3。其数值大小随孔隙而变化，不是常数，大体为1.00～1.80g ／cm3。它与土壤内部性状如土壤结构、腐殖质含量及土壤松紧状况有关。 水田土壤水分饱和时的单位体积土壤(折成烘干土)质量称浸水容重。浸水容重的大小在一定程度上能反映出水稻土在泡水时的淀浆、板结和肥沃程度。 (2)特点 ①土壤容重的数值小于土粒密度。因为计算容重的体积包括土粒间的孔隙部分。
地下水动力学习题答案
一、解释术语1、 渗透速度2、 实际速度3、 水力坡度4、 贮水系数5、 贮水6、 渗透系数7、 渗透率8、 尺度效应9、 导水系数 1.地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石与岩溶岩石中运动规律的科学。通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。多孔介质的特点就是多相性、孔隙性、连通性与压缩性。 2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水与重力水,而地下水动力学主要研究 重力水的运动规律。 3.在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说就是无效的,但对贮水来说却就是 有效的。 4、 地下水过水断面包括_空隙_与_固体颗粒_所占据的面积、渗透流速就是_过水断面_上的平均速度,而实际速度就是_空隙面积上__的平均速度。 在渗流中,水头一般就是指 测压管水头 ,不同数值的等水头面(线)永远 不会相交。 在渗流场中,把大小等于_水头梯度值_,方向沿着_等水头面_的法线,并指向水头_降低_方向 的矢量,称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_H x ?- ?_、H y ?- ?_ 与_H z ?- ?_。 6、 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_与_水头H_等等。 7、 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系,将地下水运动分为一维、二维与三维运动。 8、 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9、 渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm2或da 。 10、 渗透率就是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数就是表征岩层 透水能力 的参数,影响渗透系数大小的主要就是岩层颗粒大小以及 水的物理性质 ,随着地下水温度的升高,渗透系数增大 。 11、 导水系数就是描述含水层 出水能力 的参数,它就是定义在 平面一、二 维流中的水文地质参数。 12、 均质与非均质岩层就是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的,各向同性与各向异性岩层就是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。 13、 渗透系数在各向同性岩层中就是_标量_,在各向异性岩层就是__张量_。在三维空间中它由_9个分量_组成,在二维流中则由_4个分量_组成。 14、 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向就是_不一致_。 15、 当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质的渗透系数越大,则折射角就越_大_。 16、 地下水流发生折射时必须满足方程_ 11 22tan tan K K θθ= _,而水流平行与垂直于突变界面时则 _均不发生折射_。 17、 等效含水层的单宽流量q 与各分层单宽流量qi 的关系:当水流平行界面时_1 n i i q q ==∑_, 当水流垂直于界面时_ 12n q q q q ====L _。
土壤物理学复习题及答案
土壤物理学是研究土壤中产生的一系列物理现象及其变化规律的科学。 土壤物理学可以看成是叙述土壤物理性质，测定、预报以及控制在土壤中或通过土壤所发生的物理过程的土壤学的分支。是阐述土壤中物质的状态和运动以及能量的传导和转化的科学。 比表面用每克或每立方厘米分散相中有多少平方厘米表面表示。(粘粒比表面积大透水性较差，CEC：蛭石>蒙脱石>伊利石>高岭石） 土壤结构土壤中颗粒的排列和组织称为土壤结构。 节水灌溉农业是节水农业的主要类型,一般指为节约水资源,尽量减少灌溉水输送过程中的水份渗漏和蒸发,同时不断改进灌溉技术,优化灌溉制度,减少灌溉定额,以尽量满足作物各个生育阶段对水份的需求,实现高产的一种灌溉农业类型。 土壤水的类型包括固态水、汽态水、化学结合水和结晶水、物理束缚水（吸湿水和薄膜水）、毛管水、重力水 所谓土壤水力平衡是在土-水系统中，各点土水势相等，因此在系统中土壤水不运动，处在静止状态。在不存在半透膜的情况下，把水势平衡又称为水力平衡。 SPAC系统是Soil---Plant---Atmosphere Cycling即土壤-植物-大气连统体。 水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈中通过各个环节连续运动的过程。 旱作节水农业是在无补充灌溉水源的地区,高效利用自然降水(包括通过集雨措施)以达到有限增产的农业，亦可视为节水农业的范畴，即旱作节水农业。 节水农业解决的核心问题是提高农业生产中水的利用率和利用效率。灌溉农业:节水灌溉，同时实现作物高产；旱作农业:充分挖掘降水潜力，达到作物增产、稳产 降低农田土壤蒸发的主要技术途径：1）地膜、秸秆、作物残茬覆盖2）改善土壤理化性质，平整土面3）改变土壤耕作方式，如旋耕、少耕、免耕4）改变作物种植方式，合理调整种植结构，种植作物时使用高分子树脂5）合理灌溉6）在土面喷洒一些蒸发抑制剂。 提高农业用水效率的主要技术途径1、减少无效蒸发2、减少奢侈蒸腾3、调整种植结构，开发培育节水高产品种4、节水高产品种的培育5、节水高产施肥、培肥技术6、节水灌溉制度7、农业节水高新技术研究 土壤：指地球表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层。 土壤肥力：指土壤供给和调节作物正常生长所需要的水、肥、气、热和耕性的能力。 有机质在土壤肥力上的作用：（1）提供作物需要的各种养分（2）促进团粒结构的形成，改善土壤物理性质（3）增强土壤保肥性能（4）含碳丰富是土壤微生物所需能量的来源（5）有助于消除土壤中农药残留和重金属污染。 影响土壤氧化还原电位因素：A、土壤空气状况；B、土壤含水量；C、微生物活动；D、易分解的有机质含量；E、植物根系的代谢作用；F、土壤的pH值。一般而言是随着pH值的升高而下降的。 影响蒸散的因素：（1）随空气湿度降低而增加（2）随风力增加而增加（3）随温度提高而增加（4）随土壤湿度增加而增加 一定直径的颗粒沉降到L（cm）所需要的时间：t=1800Lμ/[d2（ρs-ρf)g];μ为水的粘度（Pa·s)d 为颗粒直径（mm）ρs为颗粒密度（g/cm3），ρf为流体的密度（g/cm3），g为重力加速度。利用沉降法进行历经分析，应注意以下几点假定：颗粒是坚固的球体且表面光滑；所有的颗粒密度相同；颗粒直应达到不受流体分子布朗运动的影响；供沉降分析的悬液必须稀释到颗粒沉降互不干扰，即每一个颗粒的沉降都不受相邻颗粒的影响；环绕颗粒的流体保持层流运动，没有颗粒的过快沉降引起流体紊流运动。 1、土壤物理学的基本任务在于获得对支配土壤行为及其在生物圈中的机制的基本理解，包
土壤发生与分类作业
姓名：xx 学号：xx 专业：xx 班级：xx 一、分析各成土因素对土壤形成的影响。 答：19世纪末叶，俄国著名科学家B.B.道库恰耶夫（1846～1903）在其科学实践中创立了土壤形成因素学说，首次指出土壤是在母质、气候、生物、地形及时间五大自然要素的综合作用下发生发展起来的。 （1）母质：成土母质对土壤团聚体数量及其稳定性的影响与不同母质所含无机胶体（粘粒、游离氧化物）的差别有关。母质因素在土壤形成上具有极重要的作用。因为，一方面它是构成土壤矿物质部分的基本材料，另一方面又是植物矿质养分元素的来源。所以，母质是土壤形成过程的直接参加者。母质对土壤形成的影响。首先表现在它的矿物组成和化学组成上。它能直接影响土壤的矿物组成和土壤颗粒组成，并在很大程度上支配着土壤物理、化学性质，以及土壤生产力的高低。 （2）气候：气候对土壤形成的影响主要是通过温度、降水、湿度和蒸发等因素而起作用，即水热条件及其动态的综合。气候不仅直接参与母质的风化和物质的淋溶过程，而更重要的是在颇大程度上控制着植物和微生物的生长，影响土壤中有机质的积累与分解，决定着养分物质的生物小循环的速率和规模。所以，气候是土壤形成和发育的重要因素，控制着土壤中物理、化学和生物等作用过程的总趋势。
在不同气候条件下发育的土壤便有很大的差异。阳坡由于接受太阳辐射能多于阴坡，温度状况比阴坡好，但水分状况比阴坡差，植被的覆盖度一般是阳坡低于阴坡，从而导致土壤中物理、化学和生物过程的差异。 （3）生物：生物是土壤形成的主导因素，直接和间接地参与矿物的各种风化作用。生物因素包括植物、动物和微生物，是土壤形成过程中最活跃的因素。特别是高等绿色植物，在其生命活动中，把原本分散在母质、水体、大气中的营养元素选择性地吸收起来，并利用太阳能合成有机质，使养分与能量富集并保存在有机质中，积累在土壤表层，从而改造了母质，产生了肥力。只有母质中出现了生物，才开始了成土过程，可以说没有生物就没有土壤。 不同植被类型的养分归还量与归还形式的差异是导致土壤有机质含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有机质含量一般低于草地，这是因为草类根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下则根系的集中程度递减，从而为土壤表层提供了大量的有机质，而树木的根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表。动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质，并通过啃食和搬运促进有机残体的转化外，有些动物如蚯蚓、白蚁还可通过对土体的搅动，改变土壤结构、孔隙度和土层排列等。微生物在成土过程中的主要功能是有机残体的分解、转化和腐殖质的合成。 （4）地形：地形的作用在于使母质进行再分布，如侵蚀、搬运
土壤改良课后练习题
课后练习题 第一章 （1）土壤改良的概念（宏观和微观）？【宏观】运用土壤学、农业生物学、生态学等多种学科的理论与技术，排除或防治影响农作物生长发育和引起 土壤退化等不利因素，改善土壤性状、提高土壤肥力，为农作物创造良好的土壤环境条件以及改善人类生存土壤环境一系列技术措施的统称。【微观】针对土壤的不良性状和障碍因素，采取相应的物理或化学措施，改善土壤性状，提高土壤肥力，增加作物产量的过程。 （2）土壤改良的过程如何？物理措施：农田水利措施（灌溉冲洗，排水）；生物措施（种植绿肥作物、耐盐作物）；农业措施（合理耕作）化学措施：施肥（化肥、有机肥），土壤改良剂 （3）什么是土壤物理改良和化学改良？ 土壤物理改良：采取相应的农业、水利、生物等措施，改善土壤性状，提高土壤肥力的过程。 土壤化学改良：用化学改良剂改变土壤酸性或碱性的一种措施。（4）土壤改良的具体措施主要有哪些？ （一）保土阶段：具体措施主要有：（1）适时耕作，增施有机肥，改良贫瘠土壤。（2）客土、漫沙、漫淤等，改良过砂过黏土壤。（3）平整土地；设立灌、排渠系，排水洗盐、种稻洗盐，改良盐碱土。（4）植树种草，营造防护林，设立沙障、固定流沙，改良风沙土。（二）改土阶段。目的：增加土壤有机质和养分含量，改良土壤性状，提高土壤肥力。具体措施主要有：（1）种植豆科绿肥（2）多施农家肥掺混法土壤过砂或过黏时，采用砂黏互掺。（4）施土壤改
良剂 （1）土壤改良的技术有哪些？ 土壤改良技术主要包括土壤结构改良、盐碱地改良、酸化土壤改良、土壤科学耕作和治理土壤污染。 （2）土壤改良的方法有哪些？ （一）有计划地轮作倒茬：合理安排不同蔬菜，并尽量考虑不同蔬菜的科属类型、根系深浅、吸肥特点及分泌物的酸碱性等。（二）定期进行土壤消毒：①药剂法②日光法③高温法④冷冻法（三）改良土壤质地：1客土法2深耕、深翻，翻砂翻粘3放淤法4施有机肥（四）以水排盐（五）科学施肥：①科学施肥②科学选肥③提倡根外追肥④慎施微肥（六）种植耐盐、耐酸作物菜后种植吸肥强作物耐盐性强的蔬菜如菠菜、芹菜、茄子耐酸性较强的油菜、空心菜、芋头等 土壤改良的途径：(1)水利土壤改良(2)工程土壤改良(3)生物土壤改良(4)耕作土壤改良(5)化学土壤改良。 1.什么是土壤资源？土壤资源具有哪些基本点？ 土壤资源的概念：指具有农、林、牧生产性能的土壤类型的总称。土壤资源的特点：①具有一定的生产力。②具有可更新性和可培育性。③空间上具有显著的地域分异性，时间上具有季节变化的周期性。④位置上的相对固定性，面积的有限性⑤不可替代性。 2.土壤资源在开发利用过程中存在哪些突出的问题？请分析这些问题的表现及 其产生的原因？ 出现的问题：(一) 耕地逐年减少，人地矛盾日益突出(二) 土壤侵蚀严重，危害