一种新的土壤冻融特征曲线模型

• 作者: 付子腾 吴青柏 Miles DYCK 何海龙
• 来源期刊: 冰川冻土
• 关键词: 土壤冻融特征曲线 未冻水含量 初始含水量 溶质浓度 模型
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 寒区工程与灾害
• 页码范围: 437-452
• 页数: 16页
• 分类号: S152.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2020.0090

摘要

土壤冻融特征曲线(SFTC)可以描述冻融过程中未冻水含量随负温的变化关系.准确刻画土壤冻融特征曲线对土壤的冻融过程及相关的水热耦合运移研究至关重要.以往研究中土壤冻融特征曲线适用范围较窄,无法满足实际需要.通过类比水分特征曲线,考虑初始含水量和溶质浓度对未冻水含量的影响,提出了一种新的冻融特征曲线模型,经广泛的文献数据验证表明,新模型能准确拟合观测数据,平均纳什效率系数高于0.95.与另外五种土壤冻融特征曲线模型相比,新模型在不同质地、初始含水量、溶质含量的土壤中表现良好.此外,敏感性分析显示,影响模型性能的主要因素为土壤自身物理特性、土壤溶质浓度以及残余水含量.新模型及研究结果有助于更好地理解土壤冻融过程中的水热传输过程,可为气候变化条件下冻融区生产建设和环境研究奠定坚实的理论基础,并为寒区工程相关数值模拟提供参考.