非飽和土壤水熱耦合遷移實(shí)驗研究.pdf

1、非飽和帶是由固、液、氣三相構(gòu)成的一個復(fù)雜系統(tǒng)，是聯(lián)系大氣水、地表水和地下水的紐帶。非飽和帶的土壤溫度和水分變化受氣候影響的較大，在干旱、半干旱地區(qū)尤為顯著。土壤中溫度的變化會導(dǎo)致水分遷移，引起含水率的變化，反過來含水率的變化又會引起土壤的溫度變化，其變化和機(jī)理研究成為農(nóng)業(yè)、水利、地?zé)崂玫裙こ填I(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。
　　本文以忻州地區(qū)砂土為研究對象，以砂土（粗砂、中砂）的基礎(chǔ)物性、熱物性參數(shù)分析為基礎(chǔ)，通過搭建的一維非飽和砂土水熱耦合遷

2、移實(shí)驗臺，研究了不同溫度（30℃、40℃、50℃）和含水率（5％、10%、15%）條件下的水熱耦合遷移規(guī)律，為淺層地溫能的合理、有序開發(fā)利用提供技術(shù)支持。
　　實(shí)驗結(jié)果表明：（1）在含水率相同的條件下，隨著熱源溫度的增加，粗砂和中砂的溫度和水分變化范圍逐漸增大，隨測點(diǎn)與熱源距離的增加，其變化幅度逐漸減小，且粗砂的變化距離、幅度均大于中砂。在熱源附近（距熱源30mm處），當(dāng)熱源溫度由30℃增加到50℃時，粗砂的溫度和含水率的增幅分別

3、為74.33%和16.24%，中砂的增幅為62.55%和11.84%。在距熱源580mm處，砂土的溫度和水分變化已不明顯，粗砂的溫度和含水率的增幅分別為11.13%和8.76%，中砂的增幅分別為10.84%和2.73%。
　?。?）在熱源溫度相同的條件下，隨著含水率的增加，粗砂和中砂的溫度和水分變化幅度逐漸減少，粗砂的變化范圍大于中砂，隨著測點(diǎn)與熱源距離的增加，其變化幅度逐漸減小。在熱源附近（距熱源30mm處），當(dāng)含水率由5%增加