确定下渗曲线的方法

一、试题影响下渗的因素由哪些？影响下渗因素1、土壤特性的影响：决定于土壤的透水性和土壤前期含水量。土壤透水性真好，前期含水量越小，下渗能力越大。透水性与土壤的质地、孔隙的多少与大小有关系。一般来说土壤颗粒越粗，孔隙直径越大，透水性越好，下渗能力越强。2、降水特性的影响：降水特性包括降水强度、历时、降水时空分布。降水强度直接影响土壤下渗强度和下渗水量。当降水强度小于下渗能力时，降水全部渗入土壤。当降水强度大于下渗能力时，下渗率等于下渗能力。对裸露的土壤，强降雨击碎土颗填充土壤空隙造成下渗能力减小。降水的时程分布也影响下渗，如相同条件下，连续性降水的下渗量要小于间歇性下渗量。3、流域植被、地形条件影响：通常有植被的地区，由于植被的滞水作用，增加了下渗时间，从而减少了地表径流，增大了下渗量。地形坡度对下渗的影响是通过影响供水强度来实现的。相同降水强度下，有坡度时的供水强度将小于平地上的供水强度。此外，不同的地形条件，影响地面漫流的速度和汇流时间。相同条件下，地面坡度大，漫流速度快，历时短，下渗量小。4、人类活动的影响：人类活动即能增大下渗也能抑制下渗。如植树造林、蓄水工程均增加水的滞留时间，从而增大下渗；反之，砍伐森林，不合理耕作、则加剧水土流失，减小下渗。下渗机理下渗过程是土壤吸收水分，调节水分，并向土层在传递水分的过程。在这过程中，下渗受到土壤水作用力的支配。根据下渗曲线的递减快慢，可将下渗过程分为渗润、渗漏，渗透三个阶段。在渗润阶段，土壤含水量较小，分子力和毛管力均很大，再加上重力的作用，此时土壤吸收水分的能力很大，以致初始下渗容量很大。而且由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小，使得下渗容量迅速递减。进入渗漏阶段后，土壤颗粒表面已形成水膜，分子力几乎趋于零，平均分子量水主要在毛管力和重力作用下向土壤中入渗，下渗容量比渗润阶段明显减小，而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于缓慢减小阶段，下渗容量的递减速度趋缓。到了渗透阶段，土壤含水量已达到田间持水量以上，这时分子力与毛管力均不起作用，控制下渗的力为重力。与分子力和毛管力相比，重力是一个小而稳定的作用力，所以在渗透阶段，下渗容量达到一个稳定的极小值，也就是稳定下渗率。确定下渗曲线的方法1非饱和下渗理论：对于非饱和土壤，总势由基模势和重力势组成φ=φm+φg取地面为参考面，指向地下向正方向，重力势可表示为φg＝z代入Richards方程：−∂θ∂t=∇∙[−K(θ)∙∇φ]得到：∂θ∂t＝∂∂z[D(θ)∂θ∂z]+k(θ)∂θ∂z其中：D(θ)=K(θ)(dφ_m)/dθ扩散率k(θ)＝dK(θ)/dθ2饱和下渗理论：假设以湿润锋为界，上部土壤完全饱和，下部为初始含水量。湿润锋向下移动的条件为上部土壤完全饱和。动力方程：fp=Ksl+Hclfp：下渗容量Ks：饱和水力传导度l：下渗土柱长度Hc：湿润锋面处的毛管上升高度水量平衡方程：fp=(θn−θ0)dldt解微分方程组得到饱和下渗理论的下渗曲线公式。3经验下渗曲线：霍顿下渗公式：fp=fc+(f0−fc)e−ktfc稳定下渗率实际上认为f0−fc与Fp−fct成正比关系菲利普公式：fp＝√a2t−12+fcf实际上认为p−fc与Fp−fct成反比关系