水文学原理(第四节)课件.pptxVIP

;;;土壤的质地——土壤中所含的团体颗粒的大小,即粒径大小。一般将土壤中的固体颗粒的粒径分成三种粒径范围：砂粒、粉粒和粘粒。;2、土壤的结构;;与土壤“三相”有关的土壤物理量;?表示土壤中液相比例的物理量;?表示土壤中气相比例的物理量;;;;;;毛管水：土壤孔隙中由毛管力所持有的水分 毛管上升水：地下水凭借毛管作用上升进入到土壤孔隙中毛管悬着水：凭借毛管作用保持在靠近地面土层中的水分;3、土壤水分常数;4、土壤水分常数的水文学意义;18;;将毛管力分解为与管壁平行的力P以及与管壁垂直的力，其中与管壁平行分力是使管内液体上升的有效作用力，其值为： P＝σcosθ 使水分上升的作用力为有效作用力P乘以管之圆周长2πr，即 2πrσcosθ。 如以H表示毛管水上升达到平衡时的水柱高度，则毛管力需要克服的重力为： H×πr2×ρg;当毛管力与重力相平衡时，;若取水的密度ρ=1，重力加速度g=9.8 m/s2，完全湿润θ=0，cosθ=1，常温下σ=7.4×10-2 N/m，则有近似公式;2、土壤水分势;势能作为一种功，等于作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离的乘积。;;;?压力势（ψp） 饱和土壤中任一深度处的水滴，因受到来自其上的水压力的作用而具有的势能。;?基质势（ψm） 由分子力和毛管力引起的土水势之和。基质势降低了土壤水的势能，一般取自由水面为0势面，基质势低于0势面，恒为负值。 基质势可用毛管水上升高度的负值表示。基质势是土壤含水量的函数。;?溶质势（ψs） 溶质势亦称渗透势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势,这种水势差即为溶质势。因为纯水水势被定为零，所以溶质势为负值。;总水土势 非饱和土壤中，总水土势=基质势+重力势 在饱和土壤中，总水土势=压力势+重力势;例题1;例题 2;设参考面土水势为0，各点的总势能为：;3、土壤水分特性曲线;;不同土壤质地，其ψ－θ曲线是不同的 不同土壤结构，其ψ－θ曲线也是不同的;;1、土壤水流的连续方程;设想从非饱和土壤中取出一个微分体，由于土壤水的运动，在dt时段内从x方向进入该微分体的水质量为：;在x方向上净进入该微分体的水质量为以上两项之差;土???的净入流量等于土体水量变化;2、土壤水的运动方程;非饱和水流的达西公式;非饱和土壤中，总势为基质势与重力势之和。;水平流;3、均质土壤非饱和水流的基本微分方程;4、饱和水流的基本微分方程;☆课程小结;☆思考题与作业