BEST入渗试验(Xu等,2009;Lassabatere等,2006)求土壤参数方法是基于VG模型的土壤持水曲线和Burdine形式的土壤水力传导函数,水力曲线的描述如下:
式中:θ为体积含水率(cm3/cm3);θs为饱和体积含水率(cm3/cm3);θr为最大分子持水率(cm3/cm3);h为负压水头(cm);hg为经验负压水头常数;;η和λ均为经验系数;K(θ)为非饱和土壤的水力传导度;Ks为土壤的饱和水力传导度。
一般而言,将n、m和η称为土壤水分参数中的形状参数(shape parameter),而将hg、θs、θr和Ks称为尺度参数(scale parameter)。
在土壤的形状参数n计算过程中,Lassabatere等提出了按照土壤的颗粒分布数据(PSD)和孔隙密度等土壤信息来进行估计的方法(Lassabatere等,2006)。但是一般的土壤调查数据中,很少具有完整的土壤信息,大多数只有较少的土壤质地分类数据。在土壤质地数据的基础上,可以根据Minasny等提出的经验公式进行计算,计算公式如下:
(www.daowen.com)
式中:sand和clay分别代表土壤的砂粒和黏粒的百分数。
在BEST试验中,一般通过土壤的入渗试验来对hg和Ks进行估计。BEST试验的试验步骤为:(1)收集待测点土壤的PSD信息和土壤分层容重;(2)试验开始前对土壤样本进行取样,用来测定土壤的初始含水量;(3)将固定直径的圆管插入土壤中,插入土壤的深度1cm左右,圆管直径15~20cm为佳;(4)每次将固定体积的水倒入圆管中,并同时记录倒入水的时间;(5)观测土表水层变化,记录土表水入渗完毕的时间;(6)将每次水体入渗时间和入渗水量进行记录,形成数据;(7)每组试验以8~15个点处理数据为佳,在试验结束后取原地土样测饱和含水率。BEST试验的照片如图4-1所示。
图4-1 BEST试验过程
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