冻结条件下土壤水热运移特征试验研究  

Experimental study on characteristics of soil water and heat transport under freezing conditions

作　　者：蒋骁童 王柏 司振江 黄彦 郝利 JIANG Xiaotong;WANG Bai;SI Zhenjiang;HUANG Yan;HAO Li

机构地区：[1]黑龙江大学水利电力学院,黑龙江哈尔滨150006 [2]黑龙江省水利科学研究院,黑龙江哈尔滨150080 [3]农村农业部东北节水农业重点实验室,黑龙江哈尔滨150080

出　　处：《水利科学与寒区工程》2024年第11期92-96,共5页Hydro Science And Cold Zone Engineering

基　　金：国家自然科学基金项目(52079050);联合国开发计划署(cpr/21/401-1)。

摘　　要：为探明黑土区土壤冻结过程中水分迁移规律及温度场分布特征,通过室内冻胀融沉试验仪器封闭系统进行土柱单向冻结试验,设置土壤1.4 g/cm 3容重下不同初始质量含水率处理(25%、20%、15%、10%),测定了土柱各层土壤温度、土壤质量含水率变化过程。研究结果表明:正冻结过程中,土柱底部暖端土壤水分在温度梯度作用下向冻结锋面迁移,冻结前土壤初始质量含水率由25%分别降低到20%、15%、10%,单向冻结后冻结缘内土壤质量含水率分别减少1.58%、1.66%、0.40%,冷端土层温度梯度分别增大23.34℃/m、48.34℃/m、71.67℃/m,暖端土层温度梯度分别减小15.00℃/m、13.33℃/m、33.33℃/m,土壤温度与水分的协同运动能力与初始土壤质量含水率呈正相关关系。该研究揭示了土壤不同初始含水率条件下土壤水热迁移规律及分布特征。

关 键 词：正向冻结 水分迁移 温度梯度 水热耦合 

分 类 号：U445.555[建筑科学—桥梁与隧道工程]