通过直接测量、颗粒大小分布和渗透实验获得的沙土水分滞留曲线

摘要 关于沙土水分滞留曲线（SWRCs）的准确资料对评估地下水补给和在北欧和北美冰川后地区广泛存在的许多浅层砂质含水层的污染脆弱性至关重要。土壤传递函数（PTFs）可以根据土壤的基本物理特性，如质地组成，来估算SWRC。然而，在以单一质地组分为主的干净砂土的情况下，PTFs应基于颗粒大小分布提供的更详细信息。在本研究中，我们评估了三种参数PTFs，这些PTFs基于与土壤颗粒大小分布参数的经验相关性来估算van Genuchten SWRC的参数，和五种半物理PTFs，这些PTFs基于颗粒大小分布推导孔隙大小分布。将PTFs与拟合于从格但斯克地区六个地点的沙土样品的排水实验结果的SWRC进行了比较。尽管所有样品中粉土和粘土组分的含量都很低（<3.5%），但细颗粒的实际含量差异对SWRC的形状有很大影响。相反，砾石组分的量（变化范围为1%到35%）对SWRC没有显著影响。半物理PTFs被发现比参数PTFs更准确。半物理Chang和Cheng PTF表现出最佳的整体效果。在参数PTFs中，Schaap和Bouten方法获得了最佳的准确度。然而，所有考虑的函数在较高吸力范围内的准确度有限。此外，还在四个地点进行了渗透实验。SWRC是通过环形渗透仪测试使用Beerkan土壤传递参数估算法（BEST）和通过基于Richard方程的逆问题的数值解法使用张力渗透仪（TI）测试获得的。在几乎所有情况下，湿润SWRC的压力尺度参数α值比排水实验测得的SWRC高，这与土壤中众所周知的滞后现象一致。然而，BEST方法产生的α和水力导度K s明显高于TI，这可能是由于在积水渗透期间激活了土壤中最大的孔隙。