一、基本理论

一、基本理论

描述土壤一维水平运动的连续方程表示为:

图示

图示

式中:θ为土壤含水量,m3/m3;h为压力水头,m;k(h)为土壤非饱和导水率,m/s;x为水平坐标,m;t为时间,s;hi为初始压力水头,m。

土壤水分特征曲线和土壤导水率(van Genuchten模式)表示为:

图示

式中:θ为土壤含水量;θs为土壤饱和含水量;θr为土壤滞留含水量;α为标定参数,1/α为进气值;n为土壤水分特征曲线指数;ks为饱和导水率;m=1-1/n。

将式(3-62)进行Boltzmann(λ=x/t1/2)变换得:

图示

将土壤压力水头用克劳林级数来表示:(https://www.daowen.com)

图示

由于h(0)=0,即a0=0,于是h=a1+…+…+an,a1是一个负常数。为了方便,令b1=a1,于是b1为正数。将式(3-66)代入式(3-63)得到下列表达式:

图示

如取土壤湿润锋特征长度λ=d,则得:

图示

对式(3-65)左右边分别积分,并进行整理后得:

图示

其中,S为Philip入渗模式中的系数,即入渗通量q表示为:

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这样式(3-69)、式(3-70)和式(3-71)构成了确定土壤水分运动参数的表达式。