降水在厚层黄土非饱和带中流态转化过程的物理模拟

作     者：王宇 李同录 张亚国 王晨兴 WANG Yu;LI Tonglu;ZHANG Yaguo;WANG Chenxing

作者机构：长安大学地质工程与测绘学院西安710061 长安大学建筑工程学院西安710061 黄土高原水循环与地质环境教育部野外科学观测研究站正宁745399 

出 版 物：《干旱区资源与环境》 (Journal of Arid Land Resources and Environment)

年 卷 期：2022年第36卷第1期

页      面：96-102页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(41790442) 国家自然科学基金(41772278,42072311)资助 

主　　题：降雨入渗 物理模型 非饱和带 瞬态流 稳定流 

摘      要：针对厚层非饱和带中水分运移难以观测、水分入渗方式存在争议的问题,文中将非饱和带中的渗流概化为水流过竖向串联,底部有小孔的一系列容器的水力过程。从实验和理论上证明了间歇性补给边界条件下,厚层非饱和带都有明显的流态转化,即由浅层为瞬态流转化为深层稳定流。浅层瞬态流带土层含水率受降雨和蒸发蒸腾的影响明显,含水率随时间变化;深层稳定流带土层含水率不随时间改变。通过改变物理模型的边界条件和模型参数,证实了平均降雨强度和土的渗透性函数控制着稳定流带土层含水率和渗流速度。该物理模型能够模拟非饱和带中两种流态的转化过程,直观展现了降雨入渗厚层非饱和带后的入渗规律。