基于塌陷裂缝非连续均质的土壤水分扩散物理模拟

?为研究被塌陷裂缝破坏的非连续均质土壤水分扩散情况,分别在水平土柱中设置0.5 mm、1 mm、5 mm、8 mm、11 mm、12 mm、15 mm宽度的裂缝模拟塌陷裂缝进行入渗试验。观测湿润锋值的变化,绘制含水率与Boltzmann参数、土壤水分扩散率的关系曲线,分析裂缝对水分扩散的影响。结果表明:湿润峰经过裂缝后锋面产生明显不一致性,土壤水分扩散方式转变为上升的垂向扩散与水平扩散两种方式并存的二维扩散;λ~θ关系曲线符合Boltzmann模型,裂缝增大了土壤水分扩散程度;通过单因素方差分析与偏相关分析,得出裂缝与土壤水分扩散率呈显著负相关,即随着裂缝的增大土壤水分的水平扩散率逐渐降低,分析土壤水分扩散率与含水率关系曲线,将试验结果分成四种情况评价裂缝对土壤水分扩散率的降低情况。研究成果为塌陷区土地复垦提供了参考。