Особенности использования уравнения Букингема-Ричардса для рассмотрения динамики передвижения границы увлажнения. Анализ инфильтрации влаги, поиск скорости инфильтрационного передвижения воды. Расчет скорости впитывания в горизонтальном направлении.
Аннотация к работе
Для рассмотрения динамики передвижения границы увлажнения используем уравнение Букингема - Ричардса [1], записанное в общем виде увлажнение инфильтрация вода впитывание Для простоты дальнейшего рассмотрения, по аналогии с [6] предположим, что коэффициент влагопроводности к* и влажность q связаны с потенциалом влаги h (h ? 0) следующими зависимостями: К*(h) = ks eah; q(h) = (qs - qr) eah qr, (1а) где qs и ks - соответственно, влажность и влагопроводность при максимальном насыщении; qr - гигроскопическая влажность, a - константа. Преобразованное таким образом уравнение влагопроводности (2) используем для описания процесса впитывания влаги в почву, явно выделяя фронт увлажнения. Фронт увлажнения z = z(t) в любой момент времени отделяет горизонт с потенциалом h1 от соответствующего горизонта h2, двигаясь с некоторой скоростью u = dz /dt в направлении более сухого слоя с потенциалом h2(z, t). Считая, что влажности и соответствующие им потенциалы в обеих частях почвенного профиля могут изменяться скачком, запишем уравнения влагопроводности (2) для двух областей в виде: = D - к к ()2; t > 0, 0 <z <z(t), (3)Из решения уравнения Ричардса с подвижной границей с точностью до постоянной величины ? найдена скорость инфильтрационного передвижения воды в виде u (t) = ks / (qs - qr) (ks / 4? (qs - qr))1/2 ? t-?. Оба слагаемых явно связаны с гидрофизическими характеристиками почвы.