《Soil and Tillage Research》:Estimating soil hydraulic conductivity by Inverse Laplace Transform
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本文提出了一种基于逆拉普拉斯变换(ILT)的新方法,通过土壤水分特征曲线(SWRC)估算非饱和土壤水力传导度K(h)。该方法通过ILT-Gauss模型推导出闭合形式方程,能隐式捕捉多峰孔隙系统,在UNSODA数据库验证中表现出与传统van Genuchten(VG)模型相当的精度,为多峰孔隙土壤的水分运移模拟提供了更灵活的工具。
Section snippets
Inverse Laplace Transform
最新研究表明,基于逆拉普拉斯变换(ILT)的新模型可通过土壤水分特征数据估算孔隙分布(PSD)。该ILT方法采用由振幅(ωi)和特征基质势(h0,i)两个物理参数加权的核函数叠加来拟合SWRC数据,其中特征基质势可物理诠释为……
SWRC and hydraulic conductivity data
从UNSODA数据库筛选68个样本,需同时包含水分特征和水力传导度数据,且满足以下条件:(i)具备水力传导度数据;(ii)至少含8个从湿到干的SWRC数据点;(iii)具有完整的颗粒组成、容重和孔隙度信息。该筛选确保了不同评估方法间的公平稳健比较。
Results and discussion
为验证ILT-Gauss模型对K(h)的预测效果,本节基于UNSODA数据库进行模型性能统计评估。与传统VG模型、双峰模型(DB)及ILT方法对比显示……在展示统计结果前,图3通过典型土壤样本直观呈现了该方法的拟合效果。
Conclusion
本研究将ILT方法拓展至非饱和土壤水力传导度的测定,通过ILT-Gauss模型推导出闭合形式的水力传导度方程,并经UNSODA数据库(含配对土壤水分特征与水力传导度数据)验证。新方法能准确测定土壤水力传导度,其统计参数与传统单峰/双峰VG模型相当,核心优势在于可隐式处理多峰孔隙结构,适用于此类土壤的非饱和流模拟。