【摘 要】
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蒸发是大气–土体相互作用的主要方式之一,也是改变土体水分场及影响土体工程性质的重要因素.提出采用红外热成像技术对土体水分的蒸发过程进行试验研究,共配置了3组不同厚度
【机 构】
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南京大学地球科学与工程学院,江苏 南京 210023
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蒸发是大气–土体相互作用的主要方式之一,也是改变土体水分场及影响土体工程性质的重要因素.提出采用红外热成像技术对土体水分的蒸发过程进行试验研究,共配置了3组不同厚度和初始含水率的土样,将其置于恒定温湿度条件下干燥,定时称取试样质量变化获得土样的水分蒸发过程,并利用红外热成像仪实时记录土样表面的温度场变化.结果表明:土样的蒸发速率随干燥时间可分为3个典型阶段,即常速率阶段、减速率阶段和残余阶段.作为响应,土表温度变化也呈现3个典型阶段,即恒定低温阶段、升温阶段和稳定阶段,且与蒸发阶段一一对应.基于蒸发过程中大气–土体之间的物质能量交换特征,通过理论推导,建立了土体蒸发速率与大气–土表温度差之间的线性理论关系,并进行了试验验证,发现该理论关系不受土样初始厚度和含水率的影响.研究成果表明,利用红外热成像技术开展土体蒸发特性研究是可行的,为快速掌握气候作用下土体水分蒸发过程及表面水分场的时空演化特征提供了新的技术思路.
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