黃土水力參數(shù)的測定與間接推求方法研究.pdf

1、準(zhǔn)確測定和估算黃土水力特征參數(shù)是模擬土壤水分運動的基礎(chǔ)，對黃土高原生態(tài)環(huán)境有重要指導(dǎo)作用。土壤水分特征曲線、導(dǎo)水率和擴散率是水力特征參數(shù)的重要組成部分，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對他們的直接測定和間接推求方法作了大量的研究工作。直接測定方法大多需要昂貴的儀器、嚴(yán)格的測定技術(shù)和長時間的監(jiān)測，間接推求方法的精確度又受模型種類和土壤自身物化性質(zhì)的影響，因此針對不同的土壤需要選用不同的推求方法。本研究通過對土壤水分?jǐn)U散率——水平土柱入滲法的改進(jìn)，發(fā)明一種可

2、以同時測定多個土樣水分?jǐn)U散率的圓盤擴散裝置，用其測定四種典型性黃土(楊凌重壤土、長武中壤土、安塞輕壤土、神木砂土)的水分?jǐn)U散率并與水平土柱入滲法測定的結(jié)果進(jìn)行比較分析。在此基礎(chǔ)上，還嘗試用土壤的顆粒分布等基本物理性質(zhì)間接推求黃土的水力參數(shù)，比較了十種顆粒分布參數(shù)模型在黃土的模擬效果，評價了物理．經(jīng)驗(Arya-Paris簡稱AP)和分形幾何(Tyler-Wheatcraff簡稱TW)兩種方法推求黃土水分特征曲線的準(zhǔn)確性，并用Brooks

3、=Corcy-Burdine(簡稱BC-B)和van Genuchten-Mualem(簡稱VG-M)兩種水分特征曲線方程推求了黃土的非飽和導(dǎo)水率。結(jié)果表明： (1)研制的圓盤擴散儀測得的水分?jǐn)U散率與水平土柱入滲法的結(jié)果不存在顯著性差異，證明圓盤擴散儀測得的數(shù)據(jù)是可靠的。圓盤擴散儀的優(yōu)點是：能同時測定多個樣本，可設(shè)重復(fù)，能減少測定誤差，提高工作效率。 (2)通過比較目前通用的10種土壤顆粒分布模型對黃土性土壤的適應(yīng)性，發(fā)

4、現(xiàn)三參數(shù)的Fredlund模型擬合效果最好，且受質(zhì)地的影響小；單參數(shù)的Jaky模型擬合的效果最差，受質(zhì)地的影響大。 (3)在利用土壤的基本物理性質(zhì)預(yù)測黃土性土壤的水分特征曲線時，總體上講AP方法和TW方法均能得到滿意的結(jié)果。但相比較而言，AP方法的預(yù)測精度明顯優(yōu)于TW方法。另外AP方法的預(yù)測結(jié)果受土壤質(zhì)地的影響較小，TW方法的預(yù)測結(jié)果隨著質(zhì)地的不同存在較大差異。 (4)BC—B和vG-M兩種方法均能準(zhǔn)確推求楊凌、長武、安