《水文学原理》第五章：下渗现象、下渗理论及计算课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 下渗（,infiltration),第一节 下渗的物理过程及规律,下渗的物理过程,下渗过程按水分所受的作用力及运动,特征，可分为三个阶段,渗润阶段,渗漏阶段,渗透阶段,第五章 下渗（infiltration)第一节,下渗率和下渗能力,下渗率,f,又称下渗强度。指单位面积上、单位,时间内渗入土壤中的水量。,下渗能力,f,p,又称下渗容量。指在充分供水条件下,的下渗率。,累积下渗量,F,d F/d t=f,下渗率和下渗能力,T(min),F(mm),f(mm/min),ft,Ft,下渗率曲线及累积下渗量曲线示意图,T(min)F(mm)f(mm/min)ftFt下渗率曲,已知某地土壤累积下渗能力曲线及某次降雨的累积,雨量曲线如图，累积下渗能力曲线,F(t)=36t,0.5,+0.4t,累积降雨量曲线为,P(t)=9.4t,(1),求该地的下渗能力曲线,f(t),及该次降雨强度过程,(2),由该次降雨求出产流开始的时间,(3),在累积下渗能力和累积降雨图上绘出累积下渗量,曲线。,F(mm),P(t),F(t),t(,分钟,),解,(1)f(t)=dF(t)/dt=18t,-0.5,+0.4,I(t)=dP(t)/dt=9.4(mm/,分钟,),(2),F(t)=P(t),36t,0.5,+0.4t=9.4t t=16,分,已知某地土壤累积下渗能力曲线及某次降雨的累积F(mm)P(t,下渗过程中的土壤含水量的垂线分布规律,饱和含水量,风干土,田间持水量,饱和带,过渡带,水分传递带,湿润带,湿润锋,饱和带,水分传递带,湿润带,湿润锋,下渗过程中的土壤含水量的垂线分布规律饱和含水量风干土田间持水,第二节 非饱和下渗理论,忽略重力作用的下渗,（一）设,D,（,）,=D=,常数,（二）设,D,为含水量,的函数,第二节 非饱和下渗理论忽略重力作用的下渗（二）设D,第三节 饱和下渗理论,基本假定,水分分布带是完全饱和的。,下渗锋面与下层土壤含水量具有明显的分界面，是不连续的。,水分的渗漏深度，只有当上层毛管达到饱和后才开始增加。,满足上述假定，有,f=K H/L,第三节 饱和下渗理论基本假定,二 基本方程,根据上述假定，当土壤表面保持一定水层时，水分将受到下列各力的作用渗入土壤,1,）土壤表面水层的静水压力,hp,2,）土壤饱和水柱的重力,Z,3,）下渗锋面处的毛管吸力,hs,4,）下渗锋面以下的空气剩余压 力即下层空气压力,P,与大气压 力,P,0,之差,P-P,0,下渗水流所受总力,H=hp+Z+hs-(P-P,0,),P,0,Z,P,hs,hp,二 基本方程 P0ZPhshp,当空气剩余压力可以忽略，并进一步假定表层的静水压力,hp,与毛管吸力相比，其值甚小可忽略，总力为：,H=Z+hs,水流的压力梯度为,带入,f=K H/L,，得,又按水量平衡,当空气剩余压力可以忽略，并进一步假定表层的静水压力hp,水文学原理第五章：下渗现象、下渗理论及计算课件,第四节 下渗经验公式,一 霍顿公式（,R.E.Horton,1940),二 考斯加柯夫公式,三 一般形式,第四节 下渗经验公式一 霍顿公式（R.E.,第五节 天然条件下的下渗,下渗与降雨强度的关系,定义,：在充分供水条件下的单点均质土壤,的下渗规律，反映土壤的最大下渗率过程，,称,下渗能力曲线,。,降雨强度不变时的下渗：,（,1,）,if,p,（,2)f,p,I f,c,(3)i f,c,第五节 天然条件下的下渗下渗与降雨强度的关系,t,B,D,A,C,f,i,1,f,c,i,3,i,2,tBDACfi1fci3i2,二 下渗的影响因素,土壤性质对下渗的影响,降雨性质对下渗的影响,植被对下渗的影响,流域地形影响,人类活动的影响,二 下渗的影响因素,