采用不同监测数据组合反演饱和均质石英砂水热运移参数

• 作者: 冯榕 潘梦绮 黄冠华 黄权中
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 数据 参数 热示踪 饱和石英砂 水热运移模型 HYDRUS软件
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 75-82
• 页数: 8页
• 分类号: P641
• 字数: 5796字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.10.009

摘要

土壤及含水层的水力参数与热参数对于定量描述土壤水、地下水迁移规律及其伴生的热运移过程十分重要.为探讨不同监测数据类型组合对多孔介质水热参数估计的影响,该研究基于热示踪方法,开展了 3 种不同粒径条件下的饱和均质石英砂的热示踪试验,并结合HYDRU-2D模型对介质的饱和导水率、导热系数和纵向、横向热弥散度进行反演.参数估计时分别设置 3 种情景对介质水热参数进行估计:仅采用观测点温度(R1)、观测点温度+水流通量(R2)、观测点温度+水流通量+热量损失(R3).并对R1情景设置3种不同参数反演组合,即同时对2组参数(饱和导水率和导热系数)、3组参数(饱和导水率、纵向和横向热弥散度)和4组参数(饱和导水率、导热系数、纵向和横向热弥散度)进行估计.研究结果表明:同时对介质饱和导水率、导热系数与热弥散度进行估计,有利于提高介质水热参数的估计精度;对导热系数的合理估计可减小R1情景中介质饱和导水率的估计误差.4组参数中饱和导水率是敏感性最高的参数,增加用于参数反演的水流运动和热量传递信息时,粗砂、中砂、细砂的累积流量相对误差分别减少了9.74、6.65和12.53个百分点,显著提高了介质饱和导水率的反演精度.饱和导水率的估计值随介质粒径增大而增大,而纵向热弥散度随粒径的变化则呈相反的变化规律,横向热弥散度估值基本不变.增加水流和热量传递信息还能显著提高中砂的导热系数反演精度,导热系数的估计值随着介质孔隙度增大而逐渐降低.研究可为基于不同数据类型的均质介质参数反演提供.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	潘梦绮	中国农业大学中国农业水问题研究中心	2	2	1.0	1.0
2	冯榕	中国农业大学中国农业水问题研究中心	2	2	1.0	1.0