农业工程学报

作者：沈长云,陈勇,金克盛,王力,江巍,黄英,

关键词：多尺度孔隙, 体积变形, 宽吸力土-水特征曲线, 干密度, 双峰预测模型

基金：42

在极端干旱背景下，红土含水率变化范围明显超越区域典型水文变幅，进而导致收缩变形加剧并明显影响其持水性能。该研究基于土体多尺度孔隙结构理论及毛细作用机制，构建了宽含水率范围内融合土体收缩体变的双峰土-水特征曲线预测模型，并明确了参数物理意义；通过昆明红土的土-水特征曲线试验与收缩试验，并引用4类典型土样实验数据验证本模型的普适性。结果表明：1）模型由双段Van Genuchten函数变换叠加构建，参数分别关联大孔/微孔进气值、减湿速率及残余含水率，延续经典物理定义；2）昆明红土的土-水特征曲线呈现显著双峰特征（局部存在缓平台），且干密度对持水性能的影响主要集中在吸力小于34 MPa的范围内，收缩曲线受干密度影响明显且均在含水率达到约20%时趋于稳定；3）该模型在形式上扩展了单峰模型框架，能够良好预测4种典型既有土体及经体变修正的昆明红土，而其拟合参数的差异源于各土体在颗粒级配与矿物组成等指标的不同。研究成果为极端干旱区红土失水收缩过程的持水特性演化机制研究及灾害防控提供了理论参考。/

来源：2026年第7期

《农业工程学报》期刊编辑部

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