Three‐parameter lognormal distribution model for soil water retention

Kosugi, Ken’ichirou

doi:10.1029/93wr02931

Cited by 345 publications

(263 citation statements)

References 26 publications

(8 reference statements)

Supporting

Mentioning

258

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The basic geometry of the proposed unit cell is sufficiently simple and tractable for upscaling to represent the liquid retention at sample scale. A statistical framework, similar to the representation of the pore radii distribution in the BCC models [Laroussi and de Backer, 1979;Kosugi, 1994Kosugi, , 1996 …”

Section: Upscaling From Pore-to Sample Scalementioning

confidence: 99%

Adsorption and capillary condensation in porous media: Liquid retention and interfacial configurations in angular pores

Tuller

Dudley

1999

Water Resources Research

528

447

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. Conventional models of liquid distribution, flow, and solute transport in partially saturated porous media are limited by the representation of media pore space as a bundle of cylindrical capillaries (BCC). Moreover, the capillary model ignores the dominant contribution of adsorptive surface forces and liquid films at low potentials. We propose two new complementary elements for improving our understanding of liquid configuration in porous media: (1) an approach for considering the individual contributions of adsorptive and capillary forces to the matric potential and (2) a more realistic model for pore space geometry. Modern interface science formalism is applied to determine the thickness of adsorbed liquid films as a function of thermodynamic conditions and specific surface area of the medium. The augmented Young-Laplace (AYL) equation provided the necessary framework for combining adsorptive and capillary processes. A new pore space geometry composed of an angular pore cross section (for capillary processes) connected to slit-shaped spaces with internal surface area (for adsorption processes) offers a more realistic representation of natural porous media with explicit consideration of surface area (absent in the standard BCC model). Liquid-vapor configuration, saturation, and liquid-vapor interfacial area were calculated for different potentials and pore (unit cell) dimensions. Pore dimensions may be easily related to measurable soil properties such as specific surface area and porosity. Rigorous calculations based on the AYL equation were simplified and led to the development of algebraic expressions relating saturation and interfacial area of liquid in the proposed pore space geometry to chemical potential. These simple expressions are amenable to upscaling procedures similar to those presently used with the BCC model.

show abstract

Section: Upscaling From Pore-to Sample Scalementioning

confidence: 99%

Adsorption and capillary condensation in porous media: Liquid retention and interfacial configurations in angular pores

Tuller

Dudley

1999

Water Resources Research

528

447

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…a van Genuchten függvények szuperpozíciójával képzett két módusú hidraulikai függvény (DEXTER et al, 2008), vagy statisztikai alapú kétmódusú pl. KOSUGI (1994) függvény. E függvények jelentik a később kifejlesztett ún.…”

Section: Többmódusú Parametrikus Függvényekunclassified

Folyadék-visszatartás, folyadékvezetés és porozitás összefüggései vízzel és/vagy szerves folyadékkal telített talajokban I. Folyadék-visszatartó képesség — Szemle

Hernádi

Barna

Makó

2017

Agrokem

View full text Add to dashboard Cite

A talaj szilárd fázisa által közrezárt pórustér nagysága és a pórusok méret szerinti eloszlása meghatározza a talajok fontosabb fizikai (pl. mechanikai sajátságok, légáteresztő-, vízvezető-és víztartó-képesség), kémiai (pl. diffúziós anyagáramlá-sok, szén-és tápanyagdinamika) és biológiai tulajdonságait (pl. mikrobiológiai aktivitás, gyökérfejlődés) (pl. HORN, 2004;HAJNOS et al., 2006;SMUCKER et al., 2007; BEN-HUR et al., 2009;ALAOUI et al., 2011;AKBARI & GHOSHAL, 2015). A pórusrendszer ismerete nélkül nem érthetők meg a talajfunkciók és nem számszerű-síthetőek a talajban lejátszódó folyamatok. A víz áramlása telítetlen porózus közeg-ben a Richards-egyenlet alapján modellezhető, melynek két legfontosabb tényezője a víztartó-és a vízvezető-képesség. A víz és a szerves folyadékfázisú szennyező anyagok terjedésének, transzportjának szimulációjához elengedhetetlen a közeg porozitása, folyadékvezető-és visszatartó képessége közötti összefüggés lehetőség szerint minél pontosabb számszerűsítése. A matematikai, statisztikai módszerek és a modellezés technikai hátterét biztosító számítástechnikai fejlesztések hatására a porózus közegben történő vízmozgás szimulációs modellezése jelentős fejlődésen ment keresztül az elmúlt 70 évben. A víztől eltérő polaritású folyadékokra vonatkozóan e hidrológiai jellemzők számítása azonban mind a mai napig a porózus közeg jelentős leegyszerűsítését, ún. ideálisan porózus közeget feltételezve lehetséges. Tanulmányunkban áttekintést kívánunk nyújtani azokról a fontosabb kutatásokról, melyek a "normál" (természetes állapotú) és a szerves folyadékokkal szennyezett talajok pórusrendszerét jellemző folyadék-visszatartó és a folyadékvezető képessé-get, illetve e két fontos, a vízforgalmat vagy a szennyezés-terjedést szimuláló modellek számára nélkülözhetetlen talajtulajdonság kapcsolatát vizsgálták.

show abstract

“…Various mathematical models have been developed to fit the measured moisture-suction relationship of natural soils using empirical, statistical and microscopic procedures [10][11][12][13][14][15][16]. All of these models confirm an inverse proportional relationship between the degree of saturation and suction.…”

Section: Factors Influencing the Swcc And Development Strategiesmentioning

confidence: 99%

A Flexible Model for Moisture-Suction Relationship for Unsaturated Soils and Its Application

Ravichandran

Krishnapillai²

2011

IJG

View full text Add to dashboard Cite

The mathematical equation for the moisture-suction relationship also known as soil water characteristic curve (SWCC) is one of the constitutive relations necessary for the computational modeling of deformation and flow problems of unsaturated soil using the finite element method. In this paper, a new empirical equation for the SWCC is developed that incorporates the actual air-entry suction and the maximum possible suction of the soil as input parameters. The capability of the new model is investigated by fitting the experimental data for twelve different soils that includes sands, silts, and clays. The model fits the experimental data well including in high suction range which is one of the difficulties observed in other commonly used models such as the Brooks and Corey, van Genuchten, and Fredlund and Xing models. The numerical stability and the performance of the new model at low and high degrees of saturations in finite element simulation are investigated by simulating the dynamic response of a compacted embankment and the results are compared with similar predictions made using widely used SWCC models.

show abstract

Three‐parameter lognormal distribution model for soil water retention

Cited by 345 publications

References 26 publications

Adsorption and capillary condensation in porous media: Liquid retention and interfacial configurations in angular pores

Adsorption and capillary condensation in porous media: Liquid retention and interfacial configurations in angular pores

Folyadék-visszatartás, folyadékvezetés és porozitás összefüggései vízzel és/vagy szerves folyadékkal telített talajokban I. Folyadék-visszatartó képesség — Szemle

A Flexible Model for Moisture-Suction Relationship for Unsaturated Soils and Its Application

Contact Info

Product

Resources

About