膨胀土干湿循环自然胀缩下土壤水分特征三维曲线研究

【目的】建立了自然胀缩下膨胀土的土壤水分特征三维曲线并探究其拟合参数的变化规律。【方法】利用thermo-TDR探针和土壤水势探针，在测定土壤水分特征曲线的过程中考虑膨胀土体积质量动态变化，得到3种不同质地的膨胀土在3个干湿交替周期中土壤水分特征三维曲线的变化规律。【结果】发现热脉冲探针原位间距校正法能有效提高土壤体积质量的测定准确度，校正后RE由总体10%～40%的偏差降低为总体远小于10%,RMSE经校正后总体由0.3～0.4g/cm³降低为远小于0.1g/cm³；引入收缩率这一体积质量参数改进van Genuchten模型，得到较好的土壤水分特征三维曲线拟合结果；随着土壤干湿循环次数增加，模型参数α和n值不断减小，在脱湿过程中，含水率对体积质量和吸力变化的影响在不断削弱；随黏粒量的增大，α和n值呈减小趋势，且改进后的van Genuchten模型拟合效果更好。【结论】原位探针间距校正法对强胀缩土壤的测定准确度提升效果显著，建立考虑体积质量的土壤水分特征三维曲线能更真实描述土壤水分与水势间的关系。