土壤水分常数推算土壤水分特征曲线

土壤水分特征曲线是描述土壤水吸力与土壤含水量相互关系的曲线。在土壤水分运动等相关研究中具有重要意义。目前，无法从理论上准确获得土壤水分特征曲线的表达式，因此，实践中均采用经验方程表述土壤水分特征曲线。常见的土壤水分特征经验模型有：van Genuchten模型（van Genuchten，1980）、Brooks-Corey模型（Brooks and Corey，1964）、Mua1em模型（Mua1em，1976）等。

在众多土壤水分特征曲线模型中，van Genuchten模型（van Genuchten，1980）因其线型与实测数据曲线拟合程度好而得到广泛应用（徐绍辉等，2002；徐绍辉和刘建立，2003）。然而，van Genuchten方程的参数较多，其参数拟合属于非线性拟合问题，常规的线性处理和线性拟合方法难以实现；另一方面，常用的最小二乘拟合方法有时会遇到停止求解或参数为负的问题（李春友等，2001）。为获得令人满意的参数值，目前主要采用两种方法来实现：一是实测土壤基质吸力和土壤含水量的数据，采用非线性拟合方法求参数（马英杰等，2005；钱天伟等，2004；魏义长等，2004），如利用阻尼最小二乘法求拟合粉壤土的van Genuchten模型参数；二是间接推算法（Vereecken et a1.，1989；夏卫生等，2003），如应用水流方程的解析解，结合水平土柱实验分别测算了6种土壤的van Genuchten方程参数（Shao et a1.，1998）。

由于间接推算法具有省时省力的优点，因此一直备受关注。本章基于Dexter（2004）提出的“S”理论相关计算公式，经过一系列的推导过程，建立基于土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量推算van Genuchten方程参数的简单推求方法，以期为相关研究提供借鉴。