土水特征参数对蒸发面发展影响规律数值模拟研究

基于PDV水气热耦合模型,采用地表能量平衡的边界条件,对土体蒸发过程进行多物理场耦合数值模拟,分析土水特征参数n对蒸发面在地表浅层土体内的动态发展影响规律及原因.研究表明:n较大时蒸发面在土体内以“蒸发面窄条”形式向深处发展,窄条宽度基本不变;n较小时蒸发面上边界长时间位于地表,其下边界随时间持续向深处发展,蒸发面范围随时间持续越来越宽;蒸发面以“蒸发面窄条”形式发展时,窄条下边界含水率有“返潮”增大现象;另一种发展形式蒸发面附近土体含水率随时间单调减小;在1.2<n<1.6范围内,随蒸发率减小,蒸发面形式会从“蒸发面窄条”最终转换为另一种形式;蒸发面以“蒸发面窄条”形式发展时,其在地表浅层的发展速度随n增加而减小;蒸发面以另一种形式发展时,若蒸发面上边界位于地表,其下边界发展速度随n增加而增大.