Academic Journal
НЕДОСТАТКИ ЭМПИРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ВАН ГЕНУХТЕНА И ЕЁ СРАВНЕНИЕ С ФИЗИЧЕСКИ ОБОСНОВАННЫМИ АНАЛОГАМИ НА ПРИМЕРЕ ДАННЫХ О ГИСТЕРЕЗИСЕ: ЧАСТЬ 2
| Title: | НЕДОСТАТКИ ЭМПИРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ВАН ГЕНУХТЕНА И ЕЁ СРАВНЕНИЕ С ФИЗИЧЕСКИ ОБОСНОВАННЫМИ АНАЛОГАМИ НА ПРИМЕРЕ ДАННЫХ О ГИСТЕРЕЗИСЕ: ЧАСТЬ 2 |
|---|---|
| Publisher Information: | Zenodo, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | водоудерживающая способность почв, дифференциальная влагоемкость, гистерезис, математическая модель, точечная аппроксимация опытных данных, прогнозное оценивание сканирующих ветвей, критерий Вильямса-Клута |
| Description: | Актуальность исследования определяется востребованностью физически обоснованных математических моделей капиллярно-пористой среды (например, почвы или дисперсного грунта) в отношении такого свойства этой среды, как водоудерживающая способность. Научная проблема заключается в наличии пробелов в отношении обоснования этого свойства с учетом гистерезиса в рамках физических концепций. Цель исследования – физическое обоснование и математическое формулирование закономерностей межфазного абиотического взаимодействия в капиллярно-пористой среде с участием воды как жидкости. Указанная цель достигается путем решения задач выявления причин и физической интерпретации феномена гистерезиса водоудерживающей способности капиллярно-пористой среды, а также математического описания этого феномена. В исследовании используется метод математического моделирования. Предложено функциональное описание водоудерживающей способности в гистерезисной развертке на основе представления о физической природе взаимодействия влаги с твердой фазой капиллярно-пористой среды. Показаны недостатки функции, предложенной Ван Генухтеном, и раскрыты причины, порождающие эти недостатки. Основным результатом является формулирование трех физически обоснованных аналогов данной функции. Они представляют собой усовершенствованные версии моделей Брукса-Кори, Косуги и Хаверкампа с соавторами. Усовершенствование достигнуто с помощью использования в данных моделях дополнительного аддитивного параметра, учитывающего «давление входа воздуха» (для ветвей иссушения) и «давление входа воды» (для ветвей увлажнения). В рамках вычислительного эксперимента выполнен сравнительный анализ функции Ван Генухтена, оригинальных моделей Косуги и Хаверкампа с соавторами, а также усовершенствованных версий этих моделей. Для проведения сравнения использованы независимые данные о гистерезисе водоудерживающей способности 17 объектов (почв, дисперсных грунтов) из авторитетных литературных источников. Достоверность результатов оценена с применением критерия Вильямса-Клута. Из полученных результатов вытекает вывод о преимуществе предлагаемых физически обоснованных математических моделей над функцией Ван Генухтена. . |
| Document Type: | Article |
| DOI: | 10.5281/zenodo.13789694 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.doi...........3f78ea701d8e8540469f27a0142ed2e3 |
| Database: | OpenAIRE |
Be the first to leave a comment!