基于pF meter基质势传感器的冻土水分迁移研究

编号 zgly0001478920

文献类型 期刊论文

文献题名 基于pF meter基质势传感器的冻土水分迁移研究

作者 温智  马巍  薛珂  张明礼  俞祁浩 

作者单位 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室 

母体文献 土壤通报 

年卷期 2014年02期

年份 2014 

分类号 TP212 

关键词 基质势  正冻土  水分迁移  未冻水含量  冻结缘 

文摘内容 基质势是指土壤毛管产生的毛管力和土粒表面的吸附力所引起的吸持水分的能力,基质势是冻土水分迁移研究中的关键参数之一。以往由于测试技术的限制,冻土基质势很难直接测定,制约了冻土水分迁移研究中许多机理性问题的准确回答。本研究通过室内试验的方法,利用新近推出的适用于负温冻结土环境的高精度基质势传感器、SWR水分探头和热敏电阻,直接测量土冻结过程中基质势、未冻水含量、温度和变形的动态变化。试验结果表明,青藏粉质黏土基质势随温度下降而减小,随温度上升而增加,温度达冻结温度时基质势约为-30 kPa。试验发现,土体基质势和土冻结过程中冻胀量变化密切相关,其引起了土冻结过程中的水分重分布,导致了11 cm深度处含水量较试验前增大约3%。不同深度处基质势差值可达400 kPa,冻土中基质势控制了土冻结过程中水分迁移的方向和迁移量,是土冻结过程中水分迁移的动力和源泉。试验结果表明,新型pF meter基质势传感器可以应用于冻土水分迁移研究,为揭示冻土水分的驱动力和水分迁移机理提供新技术和新手段。