土壤水力参数单一参数模型.pdfVIP

水 利 学 报 年 月 第 卷 第 期 文章编号 土壤水力参数的单一参数模型 贾宏伟 康绍忠 张富仓 西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室 陕西杨凌 浙江省水利河口研究院 浙江杭州 中国农业大学中国农业水问题研究中心 北京 摘要 以甘肃省河西走廊石羊河流域为例 在 个土壤样品试验数据的基础上 建立了土壤水分特征曲线 土壤水 分扩散率和土壤导水率的单一参数模型 并对模型中的参数特征进行了分析 研究表明 单一参数模型具有一定 的拟合精度 模型中的唯一参数能够描述土壤水力参数曲线 可以作为描述这些参数空间变异的变异系数 是进行 大尺度区域土壤水力参数空间变异研究中比较理想的模型 关键词 土壤水力参数 单一参数模型 空间变异 中图分类号 文献标识码 土壤水力参数一直是土壤水分运移研究中的热点和核心问题 水力参数的空间变异也得到了极大 的关注 由于土壤水力参数都表现为曲线形式 通常使用的土壤水力参数模型都含有两个以上的参 数 形式比较复杂 因此在田间尺度土壤水力参数空间变异的研究中 以相似介质 几何相似 为理论基 础 建立了标定理论 通过对参数曲线的标定 将每一条曲线转化为一个标定系数 再根据标定系数来研 究土壤水力参数的空间变异 但对于更大尺度 土壤已不属于相似介质 标定理论已不适用 如何对 大尺度区域土壤水力参数的空间变异进行研究 则是目前急需解决的问题 等依据 模型参数的内在关系 建立了土壤水分特征曲线的单一参数模型 利用其只有一个参数的特点 通过测定土壤水吸力与土壤含水量关系曲线上一个点的数据来 计算整个土壤水分特征曲线 和 发现土壤非饱和导水率也有类似形式 也认识到单一 参数模型可以应用于非相似土壤 模型中的唯一参数可以代表空间点上的土壤水分特征曲线 单一 参数模型的主要特点就是只有一个参数 使其突破了相似介质的束缚 参数本身就可以作为土壤水力参 数空间变异的变异系数 适合大尺度区域土壤水力参数空间变异研究的应用 基本理论 模型是土壤水分特征曲线模型中参数比较少 形式比较简单的模型 应用也比较广泛 其双 对数形式为 式中 为负压水头 为体积含水量 为大于零的经验参数 之间具有线性关系 收稿日期 基金项目 国家自然科学基金重点项目 国家自然科学基金项目 教育部重点科学技术研究项目 重点 作者简介 贾宏伟 男 陕西蓝田人 工程师 硕士 主要从事土壤水分运动及节水灌溉研究 式中 为常数 发现对澳大利亚和英国的 种土壤样品 模型的自然对数形式 中 存在线性关系 相关系数为 和 对美国俄克拉荷马 州土壤水分特征曲线进行了分析 也证实 之间表现为线性关系 对 土层 相关系数为 对 土层 相关系数为 将式 代入式 有 此式只有一个变量 因此称作土壤水分特征曲线的单一参数模型 不同土壤的水分特征曲线 值不 相同 则不同的 值就能表示不同的土壤水分特征曲线 因而应用单一参数模型 使得大尺度土壤水力 参数空间变异的研究成为可能 对土壤非饱和导水率的 模型也存在类似关系 式中 为土壤非饱和导水率 为大于零的经验参数 为常数 式 即为土壤导水率的单一参数模型 参数为 进一步把上述关系推广到土壤水分扩散率的描述 则有 式中 为导水率 为大于零的经验参数