11.5 数据处理和成果分析

11.5 数据处理和成果分析

图示

1.实验过程记录

马氏瓶水面读数、入渗水量和湿润锋高度实验记录见表11.4,断面土壤含水量和土壤水吸力实验记录见表11.5。

表11.4 马氏瓶水面读数、入渗水量和湿润锋高度实验记录表

图示

表11.5 断面土壤含水量θ(cm3/cm3)和土壤水吸力s(cm)实验记录表

图示

2.成果分析

(1)根据表11.4实测的马氏瓶水面的下降高度,计算马氏瓶进入土壤的水量,将计算结果记录在表11.4中。入渗水量的计算公式为

图示

式中:V为t时段内进入土壤的水量;r为马氏瓶半径;H0为初始马氏瓶水面读数;Hi为ti时刻马氏瓶的水面读数。

(2)在表11.5的实验数据中,任意选取两个不同时刻组的θ和s,点绘土壤含水量θ和土壤水吸力s与坐标z的关系,如图11.2和图11.3所示。(https://www.daowen.com)

(3)计算任意两个断面之间的距离Δz=zi+1-zi

(4)测量时间Δt=ti+1-ti

(5)拟合土壤含水量θ和土壤水吸力s与坐标z的函数关系。

(6)用公式(11.8)计算两个相邻的不同时刻组的已知边界z=0处的水流通量q0

(7)将拟合的土壤含水量θ与坐标z的函数关系代入式(11.9)积分计算任一断面的水流通量qz

(8)对拟合的土壤水吸力s与坐标z的函数关系求偏导数∂s(t1)/∂z和∂s(t2)/∂z,取其平均值得∂s/∂z。

(9)将qz和∂s/∂z代入式(11.3)求非饱和土壤的导水率K(θ)。

(10)取一系列的z值,按上述方法分别求出q、∂s/∂z和K(θ)值,便可得出K(θ)与θ或K(θ)与s关系。

(11)非饱和土壤导水率K(θ)计算结果见表11.6。

表11.6 非饱和土壤导水率K(θ)计算

图示

(12)如果土壤含水量θ和土壤水吸力s与坐标z不能拟合成函数关系,则可以用做图法求非饱和土壤的导水率K(θ),计算表格可参照算例。