用盘式负压入渗仪数据计算土壤导水参数

本研究提出了用盘式负压入渗仪 (Discinfiltrometer)测定的入渗数据计算土壤导水参数的一种新方法 .该方法可以用大于 10min入渗时间的任何入渗率数据计算土壤导水参数 .一种迅速准确的数值迭代法被用于解所得的高度非线形的方程组 .新方法所计算的土壤导水参数与实验室测定数据比较吻合 ,与其他计算方法相比 ,新方法所得到的导水率与宏观毛管上升高度准确合理 .

室内基于土壤水分再分布过程推求紫色土导水参数

选择三峡库区3种不同质地的紫色土,室内通过土壤水分再分布试验,探讨基于土壤水分再分布过程推求导水参数对于紫色土的适用性。结果显示,结合土壤水分垂直和水平再分布过程推求的紫色土水分扩散率与实测值具有很好的一致性,但推求的非饱和导水率偏差较大。然而,选用单一的土壤水分再分布过程结合实测水分特征曲线推求的紫色土非饱和导水率与实测值具有良好的一致性。湿润锋湿度与湿润剖面平均湿度不同函数关系对推求非饱和导水率和水分扩散率差异不明显。此外,基于土壤水分再分布过程推求导水参数方法比较适合低湿土壤的非饱和导水参数推求。

土壤导水参数的温度效应及其数学模式

本文对非饱和土壤导水参数包括土壤水分特征曲线ｈ（θ），土壤水分扩散率Ｄ（θ）及土壤非饱和导水率Ｋ（θ）的温度效应进行了定量研究，在此基础上应用表面张力──粘滞流理论（ＳＴＶＦ），Ｇ（θ）因子函数及Ｐｈｉｌｉｐ扩散理论对其温度效应的机理进行了分析。

根据土壤水分特征曲线推求土壤的导水参数

本文中描述了土壤水分特征曲线的一个相对简单的幂函数方程。当把这一方程代入Burdine或Mualem的预报土壤导水率的模式后,可以得到相对导水率的分析解。相对导水率的表达式中仅包含一个参数,该参数用实验资料拟合水分特征曲线模型而得到。并结合特征曲线方程,给出了土壤水分扩散率的表达式。从Burdine和Mualem模式获得分析解的结果,与具有较宽范围导水性质的四种土壤的导水参数实测资料进行了比较。非饱和土壤导水率的预报结果良好;土壤水分扩散率的预报结果对其中三种土壤良好。

四种方法推求土壤导水参数的差别与准确性研究

利用土壤水分特征曲线拟合公式和实测的饱和导水率间接推求土壤非饱和导水参数K(θ)和D(θ)是目前大多数水文模型普遍采用的方法。以长武黑垆土为例,对其中比较流行的Broadbrige-White模型、VanGenuchten模型、Burdine模型和Mualem模型推求土壤导水参数的差别和准确性进行了比较分析。结果发现:在较高含水量范围内,4种方法推求的土壤导水参数与实测值相差很小,具有较高精度;用4种方法计算土壤水分扩散率D精度要明显高于对非饱和土壤导水率K计算精度;对黑垆土而言,用Broadbrige-White模型推求的土壤非饱和导水参数K和D精度最高。

用一步出流法测定土壤的导水参数

采用一次加压出流法测定土壤水分运动参数——土壤水扩散率的方法,结合逐次加压法,测定土壤水分特征曲线,便可求出土壤的非饱和导水率K(θ),方法简便,概念明确,仪器设备简单,一次试验可以同时测得非饱和土壤水分运动的全部参数。

测定尺度对所测土壤导水参数及其空间变异性的影响

用 3种盘径 (14.4,2 0 ,30cm)的负压入渗仪在 2个供水负压 (1和 10cm)下 ,在 65个测点测定了田间水分入渗。基于入渗数据 ,计算了宏观毛管上升高度和 2个基模吸力的导水率。导水率和宏观毛管上升高度的值呈对数正态分布。用大盘径负压入渗仪测定获得的导水率和宏观毛管上升高度的空间连续性最好。当供水负压为 1cm ,盘径为 14.4cm(小盘径 ) ,导水率和宏观毛管上升高度的空间连续性没有表现出来。导水率的均值随测定尺度增加而趋于减少 ,宏观毛管上升高度的均值和标准偏差均随测定尺度增加而趋于减小。导水率和宏观毛管上升高度的样本半方差 ,半方差金砖方差 (nugget)和平台方差 (sill)

土壤非饱和导水率模型中参数的敏感性分析

针对邵明安根据再分布过程得出的非饱和导水率模型,对其中参数的敏感性进行分析,通过实测资料计算非饱和导水率对不同参数的敏感度,对比参数对非饱和导水率的影响程度。研究表明采用线性关系表示土壤湿润剖面的平均湿度和湿润锋处湿度之间的关系时,非饱和导水率对参数的敏感性比其他参数高得多。

基于圆盘渗透仪常用计算模型的比较和分析

圆盘渗透仪已成为一种常用的田间测定土壤导水参数的仪器,基于圆盘渗透仪在某一选定点测量的入渗时间以及与入渗时间相对应的入渗量,利用一些常用的计算模型来计算低基模吸力土壤表层的导水参数,如吸水系数、导水率和宏观毛管上升高度等。本研究在总结一些常用的计算模型的基础上,并结合实验和模拟的数据对其进行比较和分析,为利用圆盘渗透仪进行土壤水力特性的估算提供了一定的参考作用。

改进的圆盘渗透仪计算模型

圆盘渗透仪是一种目前常用的田间测定土壤导水参数的仪器,利用测量得到的入渗数据,国内外学者推导出了一系列推导土壤导水参数的计算方法。这些方法经过逐步改进,日趋成熟。本研究主要是针对Zhang模型中不能准确估计宏观毛管上升高度的缺点,用Philip的导水率曲线代替Ankeny等方法的近似公式来改进Zhang模型,用大量的模拟和实验的数据对比分析现有方法和新方法,新方法提供了更精确的估计值。