两种非饱和导水参数推求方法在紫色土上的应用.pdf
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第21卷第6期水土保持学报Vol.21No.62007年12月JournalofSoilandWaterConservationDec.,2007两种非饱和导水参数推求方法在紫色土上的应用程冬兵,蔡崇法*(华中农业大学资源与环境学院,武汉430070)摘要:土壤非饱和导水参数的难于获取,限制了非饱和水流数值模拟技术的实际应用。本研究选择颇具代表性的土壤水分特征曲线推求法和简单入渗法两种方法,分别推求不同质地紫色土导水参数,并进行了分析比较。结果显示,土壤水分特征曲线推求法和简单入渗法,推求的非饱和导水率与计算值均具有较好的一致性。鉴于土壤水分特征曲线的易测优势和简单入渗法实验简便省时特点,采用这两种方法进行紫色土非饱和导水参数的推求或预报是可行的。关键词:紫色土;非饱和导水率;水分特征曲线;简单入渗法中图分类号:S152.7文献标识码:A文章编号:1009-2242(2007)06-0143-04ApplicationofTwoMethodsofEstimatingSoilHydraulicPropertiesonPurpleSoilCHENGDong-bing,CAIChong-fa(CollegeofResourceandEnvironment,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070)Abstract:Soilunsaturatedhydraulicpropertieswerenotavailable,whichrestrictedthetechnologyofunsaturatedhydraulicsimulationtobeappliedtothefield.Inthisresearchtworepresentativemethodsofestimatingsoilhydraulicpropertiesbasedonsoilwaterretentioncurveandsimpleinfiltrationwereemployed,andunsaturatedhydraulicpropertieswereestimatedandcomparedbythesetwomethodsfordifferenttexturalpurplesoils.Theresultsshowedthattheunsaturatedconductivitiesestimatedbysoilwaterretentioncurveandsimpleinfiltrationwereingoodagreementwithcalculatedunsaturatedconductivities.Becauseoftheadvantageofmeasuringeasilyforsoilwaterretentioncurveandthecharactersofsimpleexperimentandtime-savingforthesimpleinfiltration,thesetwomethodsbeingemployedtoestimatingpurplesoilunsaturatedhydraulicpropertieswerefeasible.Keywords:purplesoil;unsaturatedconductivity;soilwaterretentioncurve;simpleinfiltration研究评价土壤水分运移状况及建立水分运动模型,简易准确获取水动力学参数是前提,尤其是非饱和导水率[1]。按照推求和测定非饱和土壤导水参数时水流的状态,推求和测定方法可分为稳态和瞬态两大类,每一大类中又包括室内和田间两类,然而一种方法要同时具备花费少、准确度高和测定范围广等特点很困难[2],因此许多研究者提出了间接推求导水率的一些方法。一种是基于土壤水分特征曲线拟合模型来推求导水参数,从比较容易测定的土壤水分特征曲线入手获得模型参数,代入到土壤导水率模型即可获得土壤的非饱和导水率[3~7],该方法能更为有效地比较不同土壤的水力特性,应用于更广泛的含水量范围。另一种是基于土壤水分再分布过程推求导水参数[2,8~9];另外,邵明安[10~12]提出了推求导水参数的积分方法——简单入渗法,该方法在理论上首次获得了vanGenuchten-Mualem导水率模式中参数的解析表达式,只要记录土壤水平入渗量和时间的关系,并在入渗结束时量测湿润锋长度,再用此土柱测定土壤的饱和导水率,则可完成参数的推求。其它还有利用土壤质地、颗粒大小分布、容重和有机质含量等信息来推求土壤水动力学参数[13~14]。本研究选择颇具代表性的土壤水分特征曲线推求法和简