基本介紹
簡介,歷史,方法,形狀參數,
簡介
如圖《水分持留曲線的總體特徵》所示,橫縱坐標分別為體積含水量θ和基質勢
。在勢能接近0處,土壤接近飽和,水分主要由毛細作用力保持在土壤中。當θ逐漸變小,水的結合力增強,在更小的勢能處(負值的絕對值變大,即接近凋萎點),水被緊緊留存在最小孔隙中、穀粒的接觸點間,以及被土壤吸附力保留在顆粒表面形成一層水膜。![水分持留曲線 水分持留曲線](/img/3/f5f/AZyYzM3ADNkJmM3kDOxYTYmRjZxgjN5YjN2ITNkZmNiJGZ5MjYjBDOvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![](/img/7/7a3/wZ2NnL5EjMhlDZlhzN3YTOiZDM0UWYjJTOiJTYmdDZzM2MiBzLhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![水分持留曲線 水分持留曲線](/img/3/f5f/AZyYzM3ADNkJmM3kDOxYTYmRjZxgjN5YjN2ITNkZmNiJGZ5MjYjBDOvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
水分持留曲線的總體特徵
砂土中的水主要是靠毛細作用來吸收的,因此在較高(較小絕對值)勢能下,大部分水會流失。然而黏土由於粘附和滲透的存在,會在較低勢能下才釋放水分。在任意勢能下,泥煤土的水含量通常比黏土要高,而後者的含水量一般比砂土高。任意土壤的持水性都和土壤孔隙度以及土壤結合力的特性有關。
歷史
1907年,物理學家埃德加·白金漢姆(Edgar Buckingham)利用從砂土到黏土質地各不相同的六種土壤,建立了第一條水分持留曲線。實驗所用土壤柱有48英寸高,在距離土壤柱地段2英寸的位置,通過周期性地利用側管補充水分,保持了一個穩定的水位。土壤柱的上端是封閉的以防止蒸發。
方法
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形狀參數
有多種模型可以用來描述水分持留曲線的形狀,其中一種是van Genuchten模型:
![](/img/3/83f/wZ2NnLwEGN2MWN3UTYhJmN2czNlNjMlhDOhJmMzY2M3IGMkJzLhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![](/img/c/7bd/wZ2NnLxUDZ2MDOkNTM3YDO3gTO0MWY3YWYiFGOyEjZhJmNxI2LhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
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![](/img/8/354/wZ2NnLmNmYzUzM3EzN3EWN3EWZ0gjMkRmM4cjZiNGZwYzNiV2LhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![](/img/9/e28/wZ2NnLyYmYxAjY5IjN4UGMwYWM2ImM1I2Y0UDM2Q2NkFGMjN2LhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
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n是孔隙大小分布的一個相關量, n>1 (無量綱)。
基於上述參數化方式,我們構建了一個能夠對不飽和導水率-飽和-壓力關係作出預測的模型。