水平土柱法测定非饱和土壤水力扩散度实验

申云云，朱树辉

( 青县水利局，河北 青县062650)

1 概 述

我国是农业大国，如何保持农业的可持续发展、提高水资源的有效利用率、确保水土和水与环境之间的平衡是亟待解决的问题［1］，研究土壤水分运移特性和参数成为农业可持续发展不可或缺的因素［2］。

1.1 水力扩散度

土壤水力扩散是土壤水力传导度与土壤比容水度的比值，量纲为［L2T－1］，常以符号D( θ) 表示，它是为简化非饱和土壤水流方程而设置的一个参数。

非饱和土壤水力扩散度，又叫扩散率或扩散系数，水力扩散度是非饱和土壤水分运动的一个重要指标。对于地表水—土壤水—地下水转化规律的研究、农田土壤水分预测预报、区域水盐运动规律的研究等，它是一个必不可少的参数，其值的大小对计算结果有较大影响［3－4］; 它是运用土壤水动力学基本原理建立土壤水运动的数学模型，模拟不同降雨或灌溉强度下土壤含水量的一维空间分布、入渗、径流过程和产流总量以及溶质运动、污染物迁移等水分运动过程研究中必不可少的重要参数［5］。

1.2 常用的测定方法

非饱和土壤水分运动扩散度的计算早已为人们所重视。用水平土柱测定非饱和土壤水分扩散度实验，普遍使用的方法是Bruse 和Klute(1956年) 提出的，即利用一个半无限长水平土柱吸渗实验，忽略重力作用，根据一维水平流动的偏微分方程和定解条件，引入Boltzmann 变换后，将偏微分方程化为常微分方程，用解析法求得计算公式，再由实验资料列表计算D( θ) 值。……