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斥水性砂土水-气形态及其对斥水-亲水转化的影响分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
处于地球表面的土壤,尤其是耕作层土壤,受外界因素影响其接触角可能会发生改变。通过试验对不同接触角的壤质砂土中的孔隙水-气形态分布状况进行研究,试验结果表明:砂土颗粒与孔隙水间的接触角增大会使表层土壤中水封闭土层厚度减小,但接触角增大到一定值后,水封闭层的厚度不再发生变化。随着接触角的增大,气封闭层的厚度不断减小。与连续固体表面不同,砂土颗粒的接触角小于90°甚至降低至36°也会出现明显的斥水现象,但随着砂土中饱和度的增大,斥水现象会消失,砂土斥水与亲水转化时对应的饱和度与水封闭向双开敞转化时对应的饱和度基本一致,因此,砂土亲水与斥水转化时对应的临界含水率与孔隙水气分布形态密切相关,通过理想模型对两种不同水-气形态下土壤的基质吸力变化分析可以发现,产生这种现象是因为当土壤由水封闭变为双开敞时,水-气交界面在液体侧的曲率中心消失(接触角小于90°),气-液界面引起的基质吸力恒为"正"。  相似文献   
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干湿循环下气—液界面张力对黏土收缩开裂的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
罗茂泉  杨松  马泽慧  王磊 《土壤学报》2018,55(2):369-379
气—液界面张力(表面张力)作为主要的外部环境因素之一,其变化势必会对土壤收缩开裂和土水特性有重要影响。开展了一系列不同温度条件下的干湿循环试验,脱湿温度设定为25℃和60℃两种,对3组不同表面张力的初始饱和试样进行干湿循环试验。在脱湿过程中,对试样的含水率变化及表面裂隙的演化过程进行定时测量拍照,利用数字图像处理技术对试样裂隙图像进行定量分析,最终得到表面收缩开裂裂隙度δ。结果表明:随着干湿循环次数的增加,试样的最终δ有所增加,但增长幅度不大;温度越高,试样初次出现裂隙的时间越快,当温度从25℃增加至60℃时,试样出现初始裂隙时对应的临界含水率从38%增至41%,试样的最终δ增长20%~40%;在同一温度环境下,土样的裂隙发育程度随着表面张力的降低而变慢,最终δ随着表面张力的降低而减小,无论何种温度环境,表面张力大小和裂隙度大小顺序一致,均为纯水试样酒精溶液试样肥皂水试样;含水率相同时,表面张力越大,对应试样的δ越大。  相似文献   
3.
躺滴法测量干湿循环条件下土壤固-液接触角的滞后特性   总被引:2,自引:1,他引:1  
接触角滞后是使土壤的土水特征曲线产生滞后现象的主要因素之一,而土水特征曲线的滞后特性是土壤干湿循环的显著特征。该文采用混合制样法制备不同接触角的土样,通过躺滴法对干湿循环过程中土体的固-液接触角随时间的变化关系进行测量,结果表明:随着土样表面固滴的蒸发,其固-液接触角是不断减小的,且初始接触角越大,固滴完全蒸发所用的时间越长,黏土接触角随时间变化关系曲线呈线性,而砂土的则表现出一定的非线性。不论土体的初始接触角多大,临近固滴蒸发结束,接触角都会变为0,且整个蒸发过程中固-液-气三相接触线不发生移动,固-液接触面积保持不变。试验结果证实了土壤脱湿过程把固-液接触角假设为0是合理的,并且可以断定接触角滞后特性也可能是非饱和土土水特征曲线在反复干湿循环下滞回圈不断减小的原因之一。  相似文献   
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