《水文學(xué)原理》第五章：下滲現(xiàn)象、下滲理論及計算課件_第1頁
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文檔簡介

第五章下滲（infiltration)第一節(jié)下滲的物理過程及規(guī)律下滲的物理過程下滲過程按水分所受的作用力及運動特征，可分為三個階段滲潤階段滲漏階段滲透階段下滲率和下滲能力下滲率f

又稱下滲強(qiáng)度。指單位面積上、單位時間內(nèi)滲入土壤中的水量。下滲能力fp

又稱下滲容量。指在充分供水條件下的下滲率。累積下滲量F

dF/dt=fT(min)F(mm)f(mm/min)f—tF—t下滲率曲線及累積下滲量曲線示意圖已知某地土壤累積下滲能力曲線及某次降雨的累積雨量曲線如圖，累積下滲能力曲線F(t)=36t0.5+0.4t,累積降雨量曲線為P(t)=9.4t(1)求該地的下滲能力曲線f(t)及該次降雨強(qiáng)度過程(2)由該次降雨求出產(chǎn)流開始的時間(3)在累積下滲能力和累積降雨圖上繪出累積下滲量曲線。F(mm)P(t)F(t)t(分鐘)解(1)f(t)=dF(t)/dt=18t-0.5+0.4I(t)=dP(t)/dt=9.4(mm/分鐘)(2)F(t)=P(t)

36t0.5+0.4t=9.4tt=16分

下滲過程中的土壤含水量的垂線分布規(guī)律飽和含水量風(fēng)干土田間持水量飽和帶過渡帶水分傳遞帶濕潤帶濕潤鋒飽和帶水分傳遞帶濕潤帶濕潤鋒第二節(jié)非飽和下滲理論忽略重力作用的下滲（一）設(shè)D（θ）=D=常數(shù)（二）設(shè)D為含水量θ的函數(shù)第三節(jié)飽和下滲理論基本假定水分分布帶是完全飽和的。下滲鋒面與下層土壤含水量具有明顯的分界面，是不連續(xù)的。水分的滲漏深度，只有當(dāng)上層毛管達(dá)到飽和后才開始增加。滿足上述假定，有f=KH/L二基本方程

根據(jù)上述假定，當(dāng)土壤表面保持一定水層時，水分將受到下列各力的作用滲入土壤1）土壤表面水層的靜水壓力hp2）土壤飽和水柱的重力Z3）下滲鋒面處的毛管吸力hs4）下滲鋒面以下的空氣剩余壓力即下層空氣壓力P與大氣壓力P0之差P-P0下滲水流所受總力H=hp+Z+hs-(P-P0)P0ZPhshp

當(dāng)空氣剩余壓力可以忽略，并進(jìn)一步假定表層的靜水壓力hp與毛管吸力相比，其值甚小可忽略，總力為：

H=Z+hs

水流的壓力梯度為帶入f=KH/L，得又按水量平衡第四節(jié)下滲經(jīng)驗公式一霍頓公式（R.E.Horton,1940)二考斯加柯夫公式三一般形式第五節(jié)天然條件下的下滲下滲與降雨強(qiáng)度的關(guān)系定義：在充分供水條件下的單點均質(zhì)土壤的下滲規(guī)律，反映土壤的最大下滲率過程，稱下滲能力曲線。降雨強(qiáng)度不變時的下滲：（1）i≥fp（2)fp

>I>fc(3)i≤fctBDAC

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