非飽和土水力參數(shù)的分形模型

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1、西南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文非飽和土水力參數(shù)的分形模型姓名：張兵申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：土壤學(xué)指導(dǎo)教師：魏朝富2003.5.1摘要／喹Mandetbort笈袋起來(lái)熬分形足艇憨經(jīng)斑爝予裁裁誨多萁然璦象，分澎足鍵爵密瑗譴久稻辯于≤}綾往繇虧l越豹混魏，復(fù)雜瑗象重藜產(chǎn)生了興趣。分澎俸烹囊轟琨賚三個(gè)特點(diǎn)：大瓣長(zhǎng)度藏溺巍耀戳結(jié)梅；其有標(biāo)發(fā)不交瞧的復(fù)雜繚翰；不能媚經(jīng)典幾何描述的不規(guī)則結(jié)秘。，≯+“≯土壤作秀風(fēng)蝕過(guò)程產(chǎn)生的粹削物鹱藏多孑L介質(zhì)應(yīng)掰努形描述是恰當(dāng)?shù)膇鞭糙大小的分布反映風(fēng)蝕和成土過(guò)稷的棚對(duì)平衡，顆粒大小的分布可以看成魁顆謄囊數(shù)霹大予菜一粒強(qiáng)藏覆薰小予菜一載較的震詩(shī)函數(shù)，這墊累詩(shī)丞

2、數(shù)可戳蠲幕鐐襲示，其指數(shù)描述為分形維數(shù)。l，．，主壤孛熬承浚鞋及弦學(xué)彰黢瓣邂移港諾翔零分髹持蠢導(dǎo)承率等承力穩(wěn)璇決定，然藤不論是實(shí)驗(yàn)室鞠野外測(cè)定水勢(shì)幫含水量及導(dǎo)水攀，不僅費(fèi)時(shí)，兩且費(fèi)力，分形足霹在±壤擎孛熬疲臻表臻±壤水力瞧囊與其宅±壤耪瑾竣痰耱聯(lián)系。颥靛大小豹分毒霹敷躅矮譬努縫接逮；魏漱繚穩(wěn)冒臻表瑟努澎壤表縫；分形戇魏豫褰積可浚震褰積努辮表薤。i爨述±壤齲搦瘸理論分形Mengersponge，8Sierpinskicarpet和ko馥curve等?；璺中苇a論秘顆粒大小分布瓣數(shù)據(jù)，建立分藩雅數(shù)釋顆粒大小的分布贍函數(shù)關(guān)系，弗鹿躅分形維數(shù)估計(jì)土壤水分保持涵數(shù)，囂讒鞠土的擴(kuò)散率及

3、導(dǎo)水率的分形模型。f擻騷的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：1．根據(jù)中國(guó)制土壤質(zhì)地的粒皴，辯用吸管法，對(duì)江津，忠磐，豐都的9神土壤逶辛亍分耩瓣定，根據(jù)分析資辯艨麗熬綴粒徑分形模型計(jì)算出各±壤縮構(gòu)的分澎維數(shù)，研究表明；土壤結(jié)構(gòu)的分彤維數(shù)不僅反映了土壤顆粒大小的影響，麗鼠休糯了矮熊韻蚜一程瘦。分形維黢越辯，表臻±壤震逸越秧重，通透性越麓：分澎維數(shù)越低，愛(ài)

4、l表疆土壤結(jié)構(gòu)越松散。勢(shì)形維數(shù)是攢述土壤瘊地與結(jié)構(gòu)形態(tài)特縫較好熬參數(shù)。，2。攝蹇TheMengerSponge貔壤念建立了毳豫套獲壤鬟與魏馥半徑之潤(rùn)豹莢祭表達(dá)茂燕窶黢粒半經(jīng)奪予等予攀輟鬏蹲韻蘩積鬏粒溪爨酶關(guān)系：ln沙㈤】=InC+f萼卷警斗

5、鼢形維數(shù)可邋過(guò)阱lnR瓣率橢并在此罄礎(chǔ)上推出分形的孔隙大小分布的土壤水分特征曲線的分形模型。}，，r，1#埔、爭(zhēng)i1_f竿Ij+m)=‰0

6、籠能為力，只熊褥到避似解．。逾滲模粼可以作為多孔介質(zhì)的～種近似模型．多孔介質(zhì)中物質(zhì)擴(kuò)散過(guò)程受藐豫適遁蔑鶼影嚷綴大，幫整是疆兩孑L敬率豹多魏奔震，自予逶逶控不離，物質(zhì)的擴(kuò)散過(guò)程也會(huì)不同。d。與分形空隙的不均勻有關(guān)，d則和孔通道的連通性裔關(guān)。d越大，擴(kuò)散粒予的前進(jìn)就會(huì)受到爨大阻礴，以和d(即不蚜勻性幫連通鏈)黯粒子麴擴(kuò)散騫裎互競(jìng)爭(zhēng)魏效斑，遮方囂豹具體彰璃逐騫耪予避一步探討。從D～口的乘冪關(guān)系可以看出擬臺(tái)較好，對(duì)較低含水率時(shí)，可以采用乘冪形式投合，這每Pedro等(1990)壤究魏結(jié)裂糨一致。當(dāng)縫秘禽農(nóng)率越，3、，擬合豹冪越小，從兩分形榷數(shù)越小，因此，土壤糯稅較少。反映出士壤砂壤

7、往，遮與實(shí)際主壤續(xù)構(gòu)特牲擺似。羈融皇分形攆朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)論捆一致。，4．分掰由科赫曲線和溺Menger海綿戳及流體的運(yùn)動(dòng)方程導(dǎo)出了±壤瘩靜導(dǎo)水率，茲一秘主黌突出了幾何意義，麗始卷不僅突出了幾何意義，更反應(yīng)了流體鮑物理意義。，￥—。一～。關(guān)鍵訝：勢(shì)形，±壤精禱，承勢(shì)漂持麴縫，擴(kuò)敬率，導(dǎo)承攀分形縫靛—_m～．?～～～。{泓善鎏考姥奠≯(力謄擻～～?——————∥一～?0一一AbstractnledevelopmentoffractalgeometrybyMandelborthasfoundapplicationanduseindescribingmanynaturalphenome

8、na．Theadventoffractalisassociatedwitharenewedinterestinchoseeriectsresultingfromnonlinearsystem．Fractalobjeetsexhibitthreedefiningattributes：similarstructureoverarangeoflengthscale，intricatestructurethatisscale—independentandirregularstructurethatCannotbecaptu