【论文精选】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学术资讯

来源：农业工程学报

《农业工程学报》2020年第36卷第10期刊载了中国农业大学等单位潘梦绮、黄权中、冯榕与黄冠华的论文——“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”。该研究由国家自然科学基金（项目号：51779256）等资助。

热示踪是一种土壤和地下水中探究物质迁移规律的示踪方法。相较于染色示踪方法和离子示踪方法，热示踪是将温度作为天然的示踪剂，因此不会对环境造成污染，而且易于测量，多年来被广泛的应用于地下水与地表水交换、堤坝地下水渗漏、农田非饱和带水热迁移等方面的研究中。

所谓基于热示踪的参数估计，就是通过土壤或者地下水中温度的变化和相应的模拟模型相结合，对多孔介质的水热参数进行计算的过程。但是仅仅采用温度一种数据对介质的参数进行计算可能出现较大的误差，因此将温度数据与水流运动数据和热量迁移数据相组合，探究不同待估参数组合以及不同数据类型组合对介质参数估计的影响，对提高热示踪的参数估计精度很有意义。

该研究选择了3种不同粒径的石英砂进行饱和均质条件下的室内二维热示踪试验，并将石英砂介质内部的温度变化过程与HYDRUS-2D软件相结合，对石英砂的饱和导水率、导热系数和横、纵热弥散度进行反演计算。同时估计2组、3组和4组参数对参数估计精度的影响，以及仅考虑温度、同时考虑温度与水流运动、同时考虑温度、水流运动与热量损失量3种输入数据的组合对参数估计精度的影响。

研究结果表明，同时估计4组参数有利于提高介质水热参数的估计精度。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。研究可为基于不同数据类型的均质介质参数反演提供相应的方法。

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来源：gh_c45100f8f9c0 农业工程学报

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