确定田间土壤水力传导率的分形方法

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

确定田间土壤水力传导率的分形方法

刘建立, 徐绍辉, 刘慧, 郭飞

文章导航 > 水科学进展 > 2003 > 14(4): 464-470

刘建立, 徐绍辉, 刘慧, 郭飞. 确定田间土壤水力传导率的分形方法[J]. 水科学进展, 2003, 14(4): 464-470.

引用本文:

刘建立, 徐绍辉, 刘慧, 郭飞. 确定田间土壤水力传导率的分形方法[J]. 水科学进展, 2003, 14(4): 464-470.

LIU Jian-li, XU Shao-hui, LIU Hui, GUO Fei. Fractal method for estimating field hydraulic conductivity function from soil particle-size distribution[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(4): 464-470.

Citation:

LIU Jian-li, XU Shao-hui, LIU Hui, GUO Fei. Fractal method for estimating field hydraulic conductivity function from soil particle-size distribution[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(4): 464-470.

确定田间土壤水力传导率的分形方法

1.
中国科学院南京土壤研究所, 江苏, 南京, 210008;
2.
南京大学地球科学系, 江苏, 南京, 210093

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(49971041);中国科学院南京土壤研究所所长基金课题(ISSDF0004);国家重点基础研究发展规划资助项目(G1999011803)

作者简介:
刘建立(1973- ),男,河北高邑人,中国科学院南京土壤研究所副研究员,主要从事地下介质中水流与溶质运移数值模拟研究.

中图分类号: S152.7

Fractal method for estimating field hydraulic conductivity function from soil particle-size distribution

1.
Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;
2.
Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China

Funds: The project is supported by National Natural Science Foundation of China(No.49971041),the Director Foundation of Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences(No.ISSDF0004),and the National Key Basic Research and Development of China(No.G1999011803).

摘要: 采用了一种简便易行的分形方法来间接估计水力传导率函数,即根据土壤粒径分布曲线确定孔隙表面分形维数,将其作为分形水力传导率模型的参数来预测整个压力水头范围内的水力传导率.利用UNSODA数据库中217个样本的实测资料对模型进行检验,结果表明分形方法预测的水力传导率其精度明显高于根据水分特征曲线利用统计孔径分布模型的估计结果.
- 分形 /
- 田间水力传导率 /
- 粒径分布曲线
Abstract: A fractal method is employed to estimate soil hydraulic conductivity from the particle-size distribution data(PSD) in the paper.The pore surface fractal dimension is first determined using the PSD curve,and then used in the fractal conductivity models of Mualem and Burdine to predict the field conductivity function.Compared with hydraulic conductivity obtained from the laboratory water retention curve using the statistical pore-size distribution models,the PSD based fractal method produces much better results for 217 samples from the UNSODA soil hydraulic database.
- fractal /
- field hydraulic conductivity /
- particle-size distribution curve

[1]	Klute A.Methods of soil analysis,part 1,Physical and mineralogical methods[M].Agronomy 9(1),2nd Ed,American Society of Agronomy,Madison,Wis,1986.735-770
[2]	Hillel D.Environmental Soil Physics[M].San Diego:Academic Press,1998.223-233.
[3]	van Genuchten M Th,Leij F J.On estimating the hydraulic properties of unsaturated soils[A].In:van G,enuchten M Th,Leij F J,Lund L J.(ed.) Proc.Int.Worksh.on Indirect Methods of Estimating the Hydraulic Properties of Unsaturated Soils[C].University of California,Riverside,CA,1992.1-14.
[4]	Tyler S W,Wheatcraft S W.Application of fractal mathematics to soil water retention estimation[J].Soil Science Society of America Journal,1989,53:987-996.
[5]	Tyler S W,Wheatcraft S W.Fractal processes in soil water retention[J].Water Resources Research,1989,26:1 047-1 056.
[6]	Rieu M,Sposito G.Fractal fiagmentation,soil porosity,and soil water properties.Ⅰ.Theory[J].Soil Science Society of America Journal,1991,55:1231-1238.
[7]	Toledo P G,Novy R A,Davis H T,et al.Hydraulic conductivity of porous media at low water content[J].Soil Science Society of America Journal,1990,54:673-679.
[8]	Kravchenko A,Zhang R D.Estimating the soil water retention from particle-size distributions:A fractal approach[J].Soil Science,1998,163:171-179.
[9]	Friesen J P,Mikula R J.Fractal dimensions of coal particles[J].J Colloid Interface Sci,1987,120:263-271.
[10]	Perrier E,Rieu M,Sposito G,et al.Models of water retention curve for soils with a fractal pore size distribution[J].Water Resources Research,1996,32:3025-3031.
[11]	Burdine N T.Relative permeability calculations from pore-size distribution data[J].Petrol Trans Am Inst Min Eng,1953,198:71-77.
[12]	Kravchenko A,Zhang R D.Estimating soil hydraulic conductivity from soil particle-size distribution[A].In:van Genuchten M Th,leij F J,Wu L.(ed.) Proc.Int.Worksh.on Characterization and Measurement of the Hydraulic Properties of Unsaturated Porous Media[C].University of California,Riverside,CA.1999,959-966.
[13]	Mualem Y.A new model for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated porous media[J].Water Resources Research,1976,12:513-522.
[14]	李保国.分形理论在土壤科学中的应用及其展望[J].土壤学进展,1994,22:1-10.
[15]	Pachepsky Y A,Shcherbakov R A,Korsunskaya L P.Scaling of soil water retention using a fractal model[J].Soil Science,1995,159:99-104.
[16]	Nemes A,Schaap M,Leij F J.The UNSODA unsaturated soil hydraulic database(version 2.0)[R].US Salinity Laboratory,Riverside,CA,1999.103.
[17]	Wessolek G,Plagge R,Leij F J,et al.Analyzing problems in describing field and laboratory measured soil hydraulic properties[J].Geoderma,1994,64:93-110.
[18]	van Genuchten M Th,Leij F J,Yates S R.The RETC code for quantifying the hydraulic functions of unsaturated soils[R].USEPA Report 600/2-91/065.U.S.Environmental Protection Agency,Ada,Oklahoma,1991.117.

[1]	段金龙. 中国中、东部典型样区土壤和水体多样性关联分析 . 水科学进展, 2012, 23(5): 635-641. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.004
[2]	谢先红, 崔远来, 蔡学良. 灌区塘堰分布分形描述 . 水科学进展, 2007, 18(6): 858-863.
[3]	刘俊亮, 田长安, 曾燕伟, 董彪. 分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系 . 水科学进展, 2006, 17(6): 812-817.
[4]	李冬梅, 金同轨, 王和平, 梅胜, 谭万春. 水力紊动条件对泥沙絮体分形结构的影响 . 水科学进展, 2006, 17(3): 402-406.
[5]	周明耀, 余长洪, 钱晓晴. 基于孔隙分形维数的土壤大孔隙流水力特征参数研究 . 水科学进展, 2006, 17(4): 466-470.
[6]	石朋, 芮孝芳. 由SSNs构建流域地貌瞬时单位线的研究 . 水科学进展, 2005, 16(6): 799-803.
[7]	刘建国, 王洪涛, 聂永丰. 多孔介质非饱和导水率预测的分形模型 . 水科学进展, 2004, 15(3): 269-275.
[8]	王康, 张仁铎, 王富庆. 基于连续分形理论的土壤非饱和水力传导度的研究 . 水科学进展, 2004, 15(2): 206-210.
[9]	刘建国, 王洪涛, 聂永丰. 多孔介质中溶质有效扩散系数预测的分形模型 . 水科学进展, 2004, 15(4): 458-462.
[10]	朱晓华, 蔡运龙. 中国水系的盒维数及其关系 . 水科学进展, 2003, 14(6): 731-735.
[11]	黄冠华, ZHAN Hong-bin, 叶自桐. 水力传导度空间变异性的分形模拟研究进展 . 水科学进展, 2003, 14(2): 236-241.
[12]	刘晓丽, 梁冰, 薛强. 多孔介质渗透率的分形描述 . 水科学进展, 2003, 14(6): 769-773.
[13]	黄冠华, 詹卫华. 土壤水分特性曲线的分形模拟 . 水科学进展, 2002, 13(1): 55-60.
[14]	朱晓华, 杨秀春. 中国旱灾分维及其灾情演变趋势研究 . 水科学进展, 2002, 13(6): 747-750.
[15]	王锦国, 周志芳. 裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题 . 水科学进展, 2002, 13(2): 239-245.
[16]	汪富泉, 曹叔尤, 丁晶. 河流网络的分形与自组织及其物理机制 . 水科学进展, 2002, 13(3): 368-376.
[17]	刘建国, 聂永丰. 非饱和土壤水力参数预测的分形模型 . 水科学进展, 2001, 12(1): 99-106.
[18]	詹卫华, 黄冠华. 土壤水力特性分形特征的研究进展 . 水科学进展, 2000, 11(4): 457-462.
[19]	侯玉, 吴伯贤, 郑国权. 分形理论用于洪水分期的初步探讨 . 水科学进展, 1999, 10(2): 140-143.
[20]	汤一波, 金忠青. 脉动压力的紊流分形特征 . 水科学进展, 1998, 9(4): 361-366.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 42
HTML全文浏览量: 14
PDF下载量: 531
被引次数: 0

确定田间土壤水力传导率的分形方法

1. 中国科学院南京土壤研究所, 江苏, 南京, 210008;

2. 南京大学地球科学系, 江苏, 南京, 210093

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(49971041);中国科学院南京土壤研究所所长基金课题(ISSDF0004);国家重点基础研究发展规划资助项目(G1999011803)

作者简介:
刘建立(1973- ),男,河北高邑人,中国科学院南京土壤研究所副研究员,主要从事地下介质中水流与溶质运移数值模拟研究.

收稿日期: 2002-12-04
修回日期: 2003-03-20
刊出日期: 2003-07-25

中图分类号: S152.7

关键词:

田间水力传导率 /

粒径分布曲线

摘要: 采用了一种简便易行的分形方法来间接估计水力传导率函数,即根据土壤粒径分布曲线确定孔隙表面分形维数,将其作为分形水力传导率模型的参数来预测整个压力水头范围内的水力传导率.利用UNSODA数据库中217个样本的实测资料对模型进行检验,结果表明分形方法预测的水力传导率其精度明显高于根据水分特征曲线利用统计孔径分布模型的估计结果.

English Abstract

刘建立, 徐绍辉, 刘慧, 郭飞. 确定田间土壤水力传导率的分形方法[J]. 水科学进展, 2003, 14(4): 464-470.

引用本文:

刘建立, 徐绍辉, 刘慧, 郭飞. 确定田间土壤水力传导率的分形方法[J]. 水科学进展, 2003, 14(4): 464-470.

LIU Jian-li, XU Shao-hui, LIU Hui, GUO Fei. Fractal method for estimating field hydraulic conductivity function from soil particle-size distribution[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(4): 464-470.

Citation:

LIU Jian-li, XU Shao-hui, LIU Hui, GUO Fei. Fractal method for estimating field hydraulic conductivity function from soil particle-size distribution[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(4): 464-470.

全文HTML

参考文献 (18)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回