不同溫度含濕土壤熱導(dǎo)率實驗與預(yù)測模型研究.pdf

1、熱導(dǎo)率是反映土壤物理特性的重要參數(shù)。然而，由于土壤多孔結(jié)構(gòu)的彎曲性、無定向性與隨機性，內(nèi)部質(zhì)量、動量、能量傳遞過程非常復(fù)雜，這也決定了其熱導(dǎo)率的不確定性。本文設(shè)計并建立了一套土壤熱物性測試系統(tǒng)，主要包括土工實驗、表面顯微實驗、土壤水勢實驗和熱導(dǎo)率實驗。
　　本文的主要研究工作包括：在大量實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，分別建立了常溫下原狀土壤（粘土、粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂）熱導(dǎo)率線性回歸模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，并與前人模型進行了對比分析，討論了

2、影響非飽和土壤熱導(dǎo)率的主要因素。在此基礎(chǔ)上，進一步測定了高溫下含濕土壤的熱導(dǎo)率。結(jié)果表明，在60～80oC溫度范圍內(nèi)，當(dāng)土壤飽和度大于25％時，土壤熱導(dǎo)率開始明顯高于常溫值，并在40%（細(xì)砂）和50%（粉粘）飽和度附近出現(xiàn)峰值。與粘質(zhì)土壤相比，砂質(zhì)土壤出現(xiàn)“峰值”熱導(dǎo)率的臨界飽和度偏小約10%左右。最后，建立了基于水汽強化擴散理論的土壤熱導(dǎo)率預(yù)測模型，并給出了典型土壤水汽運移加強因子的計算系數(shù)。上述的含濕土壤熱導(dǎo)率實驗結(jié)果和預(yù)測模型對于