从部分饱和土壤的水力特征导出土壤特定的流动电势参数
摘要：未饱和土壤中的水运动产生可以与流动方向和容积通量以及土壤性质相关的可测电位差。实验室和野外数据表明，这些所谓的流动电势可能比仅考虑相对渗透率和电导率对自生电势数据的影响的理论预测大几个数量级。最近的研究通过考虑孔隙空间中过剩电荷与水饱和度的倒数的比例来改善了预测。我们提出了一种新的理论方法，使用通量平均过剩电荷，而不是容积过剩电荷，来预测流动电势。我们提供了根据水保持曲线或相对渗透率函数来估算该有效过剩电荷与水饱和度变化的相关关系，以及典型土壤性质的数据。我们发现不同土壤类型之间存在很大的差异，而基于相对渗透率函数的预测与野外数据显示出最好的一致性。新的关系比以前的工作更好地解释实验室数据，并使我们能够预测沙壤土降雨事件后记录到的流动电势的大小，而以前的模型预测的值要小三个数量级。我们建议可以利用非饱和介质中的强信号来获取有关通量的信息（包括与电影流相关的非常小的通量），并限制相对渗透率函数、水保持曲线和相对电导率函数。
作者：Damien Jougnot (IG), Niklas Linde, A. Revil, Claude Doussan (CSE)
论文ID：1209.6335
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2012-09-28