[发明专利]一种基于土中水分蒸发曲线预测土-水特征曲线VG模型的方法

权利要求书

1.一种基于土中水分蒸发曲线预测土-水特征曲线VG模型的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)利用室内干燥蒸发试验获取土体在N个不同且已知初始干密度下蒸发质量含水率w₀随蒸发时间t变化的N条蒸发曲线；

2)在N个已知干密度下根据实验数据获取N条土-水特征曲线，N个不同已知干密度与步骤1)中的N个不同已知干密度一一对应且相等；

3)基于经典土-水特征曲线模型的Van Genuchten模型对步骤1)中的蒸发曲线和步骤2)中的土-水特征曲线分别进行拟合得到N组拟合参数a_ec、m_ec、n_ec、a_swcc、m_swcc、n_swcc；

经典土-水特征曲线模型的Van Genuchten模型为

公式(1)中：w为质量含水率，w_r为残余质量含水率，w_s为饱和质量含水率，ψ为基质吸力，a、m与n均为拟合参数，a表示与进气值有关的参数，n表示基质吸力大于进气值后与脱水速率有关的参数，m是与残余水量有关的参数，m＝1-1/n；

拟合的具体过程如下：

3a)将在同一个已知干密度下得到的蒸发时间t、蒸发质量含水率w₀、测量基质吸力ψ₀和测量质量含水率w_w0代入VG模型公式(1)中；w₀为VG模型的w、t₀为VG模型的ψ，用matlab软件计算出蒸发曲线，得出蒸发曲线模型参数a_ec、m_ec、n_ec；w_w0为VG模型的w、ψ₀为VG模型的ψ，用matlab软件计算出土水特征曲线，得出土水特征曲线模型参数a_swcc、m_swcc、n_swcc；

3b)重复步骤3a)，得出N个不同已知干密度下的N组拟合参数a_ec、m_ec、n_ec、a_swcc、m_swcc、n_swcc；

4)建立土-水特征曲线参数的预测模型

根据步骤3)中N组拟合参数a_ec、a_swcc，采用origin软件建立a_swcc对应a_ec之间的关系；同理，根据步骤3)中N组拟合参数m_ec、m_swcc，采用origin软件建立m_swcc对应m_ec之间的关系，根据步骤3)中N组拟合参数n_ec、n_swcc，采用origin软件建立n_swcc对应n_ec之间的关系，从而建立土-水特征曲线参数的预测模型，即

a_swcc对应a_ec之间的关系，

m_swcc对应m_ec之间的关系，

n_swcc对应n_ec之间的关系。