14.5 数据处理和成果分析

1.实验过程记录和计算
(1)降雨量和降雨强度实验过程记录及计算见表14.3。
表14.3 降雨量和降雨强度实验记录和计算

(2)湿润锋与入渗时间的测量结果记录见表14.4。
表14.4 湿润锋与入渗时间的测量结果

2.成果分析
(1)降雨量和降雨强度成果分析。
1)根据表14.3绘制降雨量和降雨强度与水位观测管水头的关系。
2)分析降雨量和降雨强度与水位观测管水头的变化规律,拟合出降雨强度与水位观测管水头关系的经验公式。
(2)土壤入渗成果分析。
1)当土壤表面有积水时,可以认为地面表层湿度刚达到土壤的饱和湿度,可在土壤表层取样确定土壤的饱和含水量θs;也可以根据饱和土壤的达西渗透实验取样确定土壤的饱和含水量θs。(https://www.daowen.com)
2)土壤的饱和导水率K(θs)可根据饱和土壤的达西渗透实验确定,实验方法见第4章。
3)土壤的进气吸力sf可根据第11章的一维土柱测量土壤水分特征曲线的方法确定。
4)根据表14.4绘制湿润锋与入渗时间的关系,分析湿润锋与入渗时间的变化规律。
5)计算进入土壤的总入渗水量,计算公式为
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式中:A为马氏瓶横截面积;hi=ti时刻的马氏瓶读数-t0时刻的马氏瓶读数;Wi为总入渗水量。
6)计算土壤的入渗量。当土壤表面无积水时,土壤的入渗量为
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当土壤表面有积水时,根据入渗总量计算ti时刻进入土壤的累积入渗量为
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式中:F为土柱的横截面积;Vi为t时段内量筒中的径流总水量。
7)计算径流量。径流量q=Vi/t。
8)根据实测的饱和土壤含水量θs、初始土壤含水量θ0、土壤饱和导水率K(θs)、降雨强度R0、土壤水吸力sf和土壤表面积水深度H,由式(14.7)计算开始积水时的累计入渗量Fp(t),由式(14.8)计算Fp(t)时的入渗时间tp,由式(14.13)计算
,由式(14.11)计算土壤的累积入渗量F(t),由式(14.12)计算土壤的入渗率f(t),由第6章的式(6.2)计算湿润锋的入渗深度z。
9)将以上计算结果与实验结果进行对比分析,验证Green-Ampt降雨入渗模型。