确定Brooks-Corey土壤水力特性模型参数的垂直入渗方法

马东豪; 张佳宝; 黄平

确定Brooks-Corey土壤水力特性模型参数的垂直入渗方法

1.
中国科学院南京土壤研究所, 封丘农田生态系统国家试验站, 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 江苏, 南京, 210008;
2.
中国科学院水利部水土保持研究所, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西, 杨凌, 712100

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50909090);中国科学院知识创新工程重要方向资助项目(KZCX2-YW-406);国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2005CB121103);黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金资助项目(10501-238)

详细信息

作者简介:
马东豪(1980- ),男,河南南阳人,助理研究员,博士,主要从事土壤物理过程研究.E-mail:dhma@issas.ac.cn

通讯作者:
张佳宝,E-mail:jbzhang@issas.ac.cn

中图分类号: S152.7

Determination of Brooks-Corey soil hydraulic parameters through vertical infiltration experiments

1.
State Experimental Station of Agro-Ecosystem in Fengqiu, State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;
2.
State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.50909090) and the National Basic Research Program of China(No.2005CB121103).

摘要: 在水平入渗方法的基础上,提出了一种不需测定饱和导水率,仅利用一维垂直入渗试验即可确定Brooks-Corey模型参数的新方法.利用封丘县两种质地土壤的入渗资料,对所提出的方法进行了检验.结果表明,只要入渗历时足够长,基质势和重力势作用相当,垂直入渗方法确定的土壤水力参数与水平吸渗方法的预测结果相近;利用预测的参数,数值解和提出的近似解均能很好模拟土壤水分入渗过程.相对于水平吸渗方法和反推参数法,垂直入渗方法省时省力,且能避免数值弥散和参数不唯一问题.
- 土壤水文学 /
- 土壤水分运动 /
- 入渗过程 /
- 土壤水力特性 /
- Brooks-Corey模型
Abstract: A new method is proposed for estimating soil hydraulic parameters in the Brooks-Corey model.The method uses only one-dimensional vertical infiltration experiments,thus,measurement of saturated hydraulic conductivity is not required.The method is tested in two soil textures in Fengqiu County.The result shows that the Brooks-Corey soil parameters estimated by the new method are quite comparable to those of using the horizontal absorption method when the gravitational potential is balanced by the matric potential(capillary potential) and the soil stays wet long enough.Using the estimated parameters,the infiltration process simulated by the Brooks-Corey model is in good agreement with the observation.The new method saves time and effort,and can help to avoid the numerical dispersion problems as well as multiple solutions compared to other methods such as the horizontal absorption method and the inverse parameter method.
- soil hydrology /
- soil water movement /
- infiltration process /
- soil hydraulic property /
- Brooks-Corey model

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2. 中国科学院水利部水土保持研究所, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西, 杨凌, 712100

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