中国农业大学科技成果——饱和-非饱和介质中水分
和溶质不规则迁移机理与模拟
成果简介
饱和-非饱和介质中水分与溶质迁移转化理论,是农业水资源可持续利用与水土环境保护的重要理论基础。本项目主要以认识含水介质中水分与溶质不规则迁移规律,发展相应的模拟理论与方法为目标,以室内外试验、理论分析和数值模拟为手段,系统开展了非饱和土壤水分动态随机与分形模拟理论、含水介质中溶质非费克迁移理论及模拟模型、含水层中抽水井附近非达西流理论与模型、区域地下水动态模拟的理论与方法等方面的研究。
技术内容
(1)提出了土壤水力特性参数求解的新方法,建立了非饱和土壤水分动态随机模拟的新理论;
(2)探讨了介质非均质性对溶质非费克迁移的影响机理,建立了基于分数微分理论的吸附性溶质迁移的模拟模型,发展了模型求解的新方法;
(3)研究了非达西流动的机理,建立了抽水条件下非达西流动的模拟模型,提出了抽水井水力学计算的新方法;
(4)结合我国北方地区的实际情况,建立了地下水动态模拟的人工神经网络(ANN)与FEFLOW耦合模型。
该项目解决了含水介质中水分与溶质不规则迁移的一些关键性理论问题,提高了土壤与含水层中水分与溶质迁移模拟与预测的精度
和可靠性,揭示了饱和与非饱和介质中水分与溶质不规则迁移的内在机理,深化了水分与溶质迁移不规则现象的认识,丰富了农业资源与环境、农业水利学科的内容,对相关学科的发展有重要促进和推动作用。该项目在非饱和水分随机运动、非达西流动、非费克迁移的微观机理和宏观规律的研究方面具有明显的创新性,国际著名水文学家Fred Molz教授等认为我们的有关成果达到了国际先进水平。研究成果在农业水资源高效利用和水土环境保护等领域中具有潜在的应用价值。
投资预算及效益分析
研究成果在农业水资源高效利用和水土环境保护等领域中具有潜在的应用价值。
中国农业大学科技成果——饱和-非饱和介质中水分和溶质不规则迁移机理与模拟
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