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我们得到观测数据后首先要
进行土壤体积含水率
及土壤吸力的计算
计算过程中容易出错的地方
和相关的计算公式如下
计算得到实验数据后
我们就可以在坐标系中绘制出
土壤水分特征曲线
如图所示 横坐标是土壤的
体积含水率
纵坐标是土壤的吸力值
随着含水率的减小
土壤吸力逐渐增大
但二者并不是简单的线性关系
我们需要用经验公式
对曲线进行拟合处理
从而得到土壤体积含水率
与土壤吸力的关系式
一般我们采用BC模型
或者VG模型进行拟合
土壤物理学家普遍采用VG模型
来描述土壤水分特征曲线
模型中的参数包括饱和含水率
我们通过实验计算可以得到
残留含水率是吸力值为
1.5兆帕时的土壤含水率
这个含水率跟土壤的质地有关
我们可以通过实验测定
也可以通过经验值判定
参数a是进气值的倒数
土壤水由饱和转为非饱和时的
负压值称为进气值
这个参数与土壤的质地有关
一般重质粘性土其进气值较大
轻质土或者结构良好的
土壤进气值较小
或者没有明显的进气值
因此很难从曲线上获得参数a
a的上限值一般为0.05
下限值则非常接近于0
参数n表征土壤水分
特征曲线的坡度
当n较大时曲线较缓
当n较小时曲线较陡
模型参数a和n都表征
土壤持水特性 a越小 n越大
则表征土壤的持水性越好
我们对表达式进行求导
就可以得到土壤容水率的函数
如在测得土壤的饱和导水率
我们就可以得到导水率的函数关系
因此微机模型更多的被采用
我们采用最小二乘法
利用相关的计算工具就可以
得到拟合后的曲线 如图所示
两种模型的模拟结果都很好
但VG模型的结果更优
土壤水分特征曲线是土壤
主要水利特性的参数之一
其测定是水文学科教学中
最基础也是最重要的实验
其特性与土壤的性质 容重
脱湿及吸湿状态均有密切的关系
因此在教学实验的设计中
我们还可以增加相同土样
不同容重 相同容重 不同土样
吸湿过程及脱湿过程的对比实验
使同学们对该参数的特性
有一个更加深入和全面的了解
我们课程的讲解到此结束
谢谢观看
-第一节 研究对象
-第一节 研究对象--作业
-第二节 研究意义
--1.2 研究意义
-第二节 研究意义--作业
-第三节 研究方法
--1.3 研究方法
-第四节 课程安排
--1.4 课程安排
-第一节 地下含水介质
-第1节 地下含水介质--作业
-第二节 地下水的形态
-第二节 地下水的形态--作业
-第三节 地下含水层与隔水层
-第三节 地下含水层与隔水层--作业
-第四节 地下水的赋存
-第四节 地下水的赋存--作业
-第五节 地下水的来源
-第五节 地下水的来源--作业
-第六节 地下水的分类
-第六节 地下水的分类--作业
-第一节 土壤水的形态
-第一节 土壤水的形态--作业
-第二节 土壤含水量的测量
-第二节 土壤含水量的测量--作业
-第三节 土壤水的能态
-第三节 土壤水的能态--作业
-第四节 土壤水分特征曲线
-第四节 土壤水分特征曲线--作业
-实验原理
--实验原理
-实验操作
--实验操作
-数据处理
--数据处理
-第一节 达西定律
--4.1 达西定律
-第一节 达西定律--作业
-第二节 土壤水运动中的达西定律
-第二节 土壤水运动中的达西定律--作业
-第一节 土壤水运动基本方程 Richards方程
-第一节 土壤水运动基本方程 Richards方程--作业
-第二节 Richards方程的求解
-第二节 Richards方程的求解--作业
-第一节 地下水运动基本方程
-第一节 地下水运动基本方程--作业
-第二节 承压水运动基本方程
-第二节 承压水运动基本方程--作业
-第三节 潜水运动基本方程
-第三节 潜水运动基本方程--作业
-第四节 地下水运动与土壤水运动的联系
-第四节 地下水运动与土壤水运动的联系--作业
-第一节 河渠间潜水稳定运动
-第一节 河渠间潜水稳定运动--作业
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-第三节 非均质含水层的稳定运动
-第三节 非均质含水层的稳定运动--作业
-第四节 河渠附近非稳定运动
-第一节 井的类型
--8.1 井的类型
-第二节 承压完整井的稳定运动
-第三节 潜水完整井的稳定运动
-第四节 承压完整井的非稳定运动
-第五节 潜水完整井的非稳定运动
-第一节 地下水转化
-第一节 地下水转化--作业
-第二节 入渗过程
--9.2 入渗过程
-第二节 入渗过程--作业
-第三节 入渗模型
--9.3 入渗模型
-第四节 潜水蒸发
--9.4 潜水蒸发
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-第一节 地下水补给
-第一节 地下水补给--作业
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-第二节 稳定抽水试验
-第三节 Theis 非稳定流抽水试验
-第四节 Jacob非稳定流抽水试验
-第五节 水位的恢复试验
-第五节 水位的恢复试验--作业
-第六节 地下水参数确定方法总结
-第一节 地下水模型的构建
-第一节 地下水模型的构建--作业
-第二节 地下水模型的数值解法
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-第三节 地下水污染与修复--作业
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