饱和带
土壤颗粒和水分组成的二相系统
饱和带(saturated zone),又称饱水带,是土壤颗粒和水分组成的二相系统,位于地下水面以下。饱和带中的地下水连续分布,能够传递静水压力,因此在水头差的作用下,可以发生连续运动。
简介
流域上沿垂向的土柱结构如图《土柱结构》所示。可以看出,以地下水面为界,土柱被划分为两个不同的土壤含水带:地下水面以下,土壤处于饱和含水状态,是土壤颗粒和水分组成的二相系统,称为饱和带或饱水带;地下水面以上,土壤含水量未达饱和,是土壤颗粒、水分和空气同时存在的三相系统,称为包气带非饱和带。在包气带中,水压力小于大气压力,而在饱和带中则相反,只有在地下水面处,水压力才等于大气压力。
性质
地下水位以下是饱和带。地下水位是指这样一个面,在这个面上,土体的孔隙水压力或流体的压力水头都正好等于零。从这个定义出发,饱和带有以下性质:
(1)它存在于地下水位以下;
(2)土体的孔隙被水充满,因此,土的体积含水量ω等于土的孔隙度n;
(3)随着深度增加,流体压力大于大气压力,压力水头大于零;
(4)水力水头可以用地下水位计或者孔压计来量测;
(5)对于同一种土来说,渗透系数是一个常量。
饱和带水流
饱和带水流指的是饱和壤中流,在水文循环中起到了重要作用。在干旱缺水期,它能以基流的形式向河流供水补给;而在暴雨期,它有助于形成暴雨径流,并且影响由于地下水位的上升而产生的坡面流的大小。
地下水水头的时空变化通过求解三维地下水流的偏微分方程得到,如下所示:
式中:h(xi)—地下水水头;
xi—空间坐标;
K(i,j)—水力传导率;
Ss(Xij)—贮水系数
R(Xij)—单位面积上的源漏项。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:13
目录
概述
简介
性质
参考资料