夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型的改进与验证

来源：农业工程学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：范严伟,赵文举,王昱,毕贵权,

摘要：对于土层夹砂结构，湿润锋穿过砂层上界面时，入渗率变为稳渗率。为确定各因素下夹砂层土壤的稳渗率，在Green-Ampt入渗模型基础上，引入导水度系数（小于1）来量化上层土壤的导水程度，建立了改进的夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型。采用HYDRUS-1D软件，模拟了不同土壤质地、初始含水率、压力水头、砂层埋深和砂层厚度条件下的稳渗过程，根据模拟结果分析了夹砂层土壤的入渗规律及其影响因素，稳渗率主要受土壤质地、压力水头和砂层埋深的影响。在相同压力水头、初始含水率和砂层厚度下模拟获得不同砂层埋深的稳渗率，并采用改进的Green-Ampt入渗模型拟合，求得导水度系数和进水吸力值。分析发现导水度系数变化较小，为简化计算，取其平均值0.95。在此基础上，提出了由土壤物理特性参数进气值倒数估算进水吸力的计算公式。利用秦王川地区的夹砂层土壤积水入渗试验及已有文献资料验证所建模型的有效性，结果表明所建模型待定参数少，计算误差基本在5%以内，且试验设计较简单，可为农田水分管理及工程防渗技术提供理论依据。

关键词：入渗, 数值分析, 验证, 层状夹砂土, 稳渗率, 改进Green-Ampt模型