吴玉琴, 杨 蕊, 代启亮, 杨 松

(云南农业大学 水利学院, 云南 昆明 650201)

固—液接触角是衡量固体表面润湿性能的重要参数[1-4]。非饱和土与饱和土的主要区别是非饱和土中存在基质吸力，基质吸力大小可以通过Young-Laplace公式算出，接触角又是该式中的一个重要参数，因此接触角的大小必然会影响非饱和土中基质吸力大小[5-10]。栾茂田等[11-12]利用等直径理想球体颗粒液桥模型计算出土颗粒间的基质吸力并建立了理论土水特征曲线，每一条理论土水特征曲线对应一个接触角，接触角的变化范围为0°～10°。贺炜等[13]建立了不等直径的理想球体颗粒模型，对不同接触角条件下的单个弯液面和不同堆积形式土粒的土水特征曲线进行了计算，每一条土水特征曲线对应一个接触角，接触角分别假设为0°，20°和40°，计算结果表明接触角对土水特征曲线有重要影响。张昭等[14]将粗粒土简化为一对不等径球体颗粒，研究了接触角对毛细力与颗粒间距的无量纲关系的影响，并和试验结果进行了对比，他们的计算模型中接触角分别假设为0°和40°。刘星志等[15]建立了3个不等径球体颗粒模型对土水特征曲线展开研究，计算结果表明接触角对土水特征曲线影响明显，接触角的取值分别为0°，20°和40°。如果接触角进一步增大(大于50°)，则基质吸力可能由“吸引”变为“排斥[16-18]。

考虑到接触角对土水特征曲线的影响，Zhou[19]建立了考虑接触角的土水特征曲线，模型假定增湿所对应的接触角较大(前进接触角)，脱湿所对应的接触角为0(后退接触角)。……