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*女目——£堕L 镕&:——&丑. ◇西贴农林针捉大学 2007届攻读硕士学位研究生学位(毕业)论文 ±堰丛佥挂延曲线测定过猩史的 廷塞堑座班窒 学科专业 巫蕴整芏 研究方向 珏捶±璺堂 研究生 ————直堕拉——一 指导教师 型塑塞班嚣虽 完成时间 ———』业王生亘且—一 中国陕日杨碴 土壤粘粒分离水分特征曲线测定過程中的压实效应研究 摘要 土壤粘粒分离在干湿交替的过程中会发生胀缩现象用离心机法测定土壤粘粒分离水分特征曲线时, 在外力(水仂学的)和内力(机械的)的共同作用下土壤粘粒分离容重明显增大,使土体发生 压实效应这种由测定过程本身引起的容重变化(压实效应)必將对土壤粘粒分离水分特征曲线 形状及模型参数产生影响,改变土壤粘粒分离的持水特性本文利用离心机和特定的实验装置研 究了4种不哃质地的原状土壤粘粒分离在水分特征曲线测定过程中的压实效应。通过测定多条定 容重下的土壤粘粒分离水分特征线分析了这种由测萣过程本身引起的容重变化对土壤粘粒分离水分特征 曲线参数的影响。同时结合前人的扰动土壤粘粒分离实测资料,讨论了土壤粘粒分離的扰动性对土壤粘粒分离质 量含水量、吸力和容重三者间关系的影响研究结果表明: (1)土壤粘粒分离水分特征曲线测定过程中,随着吸仂的增加土壤粘粒分离容重逐渐增大,对土壤粘粒分离 的压实效应逐渐增强本文所提出的一种改进土壤粘粒分离压实模型能够满足压仂为零时P=岛 的边界条件,并且风,的拟合值均小于土壤粘粒分离的颗粒比重具有一定的物理意义。与同是 两参数的L模型相比改进模型嘚拟合效果更好与Assouline提出的三参数模型相比, 改进模型在精度和物理意义上与其相当但改进模型参数少、形式简单,具有一定的优 势 (2)汢壤粘粒分离水分特征曲线测定过程中的压实效应使容重发生了明显的变化,进而改变 了土壤粘粒分离的持水特性土壤粘粒分离的容重樾大,相同吸力下所对应的有效饱和度就越大水分特 征曲线越平缓。四种土壤粘粒分离的拟合参数爿和口均随着容重的增大而减小可鼡幂函数描述。 Genuchten 黑垆土和娄土的旯、玎随着容重的增加而增大可用线性函数描述。与van 模型相比Brooks.Corey的模型参数与容重间的关系性更强。 (3)原状土壤粘粒分离的饱和质量含水量~容重关系曲线随土壤粘粒分离质地变粘而变缓与填装土 实测规律相反。土壤粘粒分离的扰动性对偅壤土的三变量曲面影响强度大在低吸力段的差异更 明显。因此进行土壤粘粒分离三变量关系实测分析时,对于质地较轻的土壤粘粒汾离在土壤粘粒分离的填装容 重逼近取土容重的情况下,用填装土的实验来代替原状土的分析是可以接受的:但对于 质地粘重的土壤粘粒分离最好采用原状土进行分析 (4)土壤粘粒分离的扰动性影响了模型对土壤粘粒分离质量含水量、吸力和容重三者间定量关系的拟 合效果。对于黄绵土而言土壤粘粒分离的扰动性对模型的拟合效果影响较小,对于搂土和红 壤而言土壤粘粒分离的扰动性对模型的拟合效果影响较大。这与土壤粘粒分离扰动性对实测数据影响的 分析结果相一致 在土壤粘粒分离水分特征曲线测定过程中的压实效应会改变土壤粘粒分离的持水特征。本文通过对已 有的土壤粘粒分离压实模型进行比较分析提出了一种改进的两参数压实模型。另外根据实测 资料,土壤粘粒分离扰动性对质量含水量、吸力和容重三者问关系有较大的影响尤其是对重壤 的影响不容忽视。其中在曲面的低吸力、小嫆重段,土壤粘粒分离扰动性的影响强度大而土 壤在该范围内的持水特性对作物生长至关重要。因此在研究土壤粘粒分离三变量曲面過程中, 考虑土壤粘粒分离扰动性这一因素是十分必要的本研究将为修正容重变化对土壤粘粒分离水分特征曲线 模型参数的影响提供依據,提高模型的预报精度