黄土高原旱区浅层土体水分场随气候变化机理及数值模拟

黄土高原浅层土体含水量随气候波动很大，干旱气候条件下的低含水量给绿化和植物防护工程造成很大危害。因机理性研究的不足，目前对土体含水量随气候变化问题尚不能进行定量分析和预测。本项目首先进行相关基础性研究，确定土体密度、含水量、温度对非饱和黄土气态水迁移量的影响，确定非饱和黄土气态水迁移问题的分析评价方法，确定温度梯度分别与液态水迁移量和气态水迁移量的对应关系，确定温度梯度与土体总水分迁移量的对应关系，确定冻结土层中薄膜水迁移规律及气态水迁移规律，确定冻结土体中的水分迁移量的评价方法，确定地表蒸发量；然后基于前述研究，研究确定黄土高原浅层土体水分场随气候的动态变化过程，探明浅层土体在不利干旱气候条件下的水分场分布，进一步提出适应此水分场的植被类型和植物防护工程建议。研究成果可实现根据不利气候条件对土体含水状态进行科学预测，对促进黄土高原绿化事业和植物防护工程安全运行等具有重要意义。

本项目按照立项报告的内容展开研究。确定了土体密度、含水量、温度对非饱和黄土气态水迁移量的影响，确定了非饱和黄土气态水迁移问题的分析评价方法，确定了温度梯度分别与液态水迁移量和气态水迁移量的对应关系，确定了温度梯度与土体总水分迁移量的对应关系，确定了冻结土层中薄膜水迁移规律及气态水迁移规律，确定了冻结土体中的水分迁移量的评价方法，确定了地表蒸发量；然后基于前述研究，研究确定了黄土高原浅层土体水分场随气候的动态变化过程，探明了浅层土体在不利干旱气候条件下的水分场分布，进一步提出适应此水分场的植被类型和植物防护工程建议。研究成果可实现根据不利气候条件对土体含水状态进行科学预测，对促进黄土高原绿化事业和植物防护工程安全运行等具有重要意义。