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摘要
为了模拟自然植物根系的吸水过程，探究其对周边土体水文力学特征的影响机制，利用3D打印技术，设计并制造基于正渗透原理的新型可吸水模型根系.模型根系采用中空结构，侧壁开孔，外覆半透膜.当内部灌注聚乙二醇（PEG）溶液时，PEG溶液和土中水分间存在的渗透压梯度驱使了模型根系吸水.常重力模型根系吸水试验结果表明，在含砂粉质黏土中，循环浓度等效1 500 kPa渗透压的PEG溶液可在根系附近土体中产生最大约120 kPa的基质吸力，该基质吸力超过了真空法模型根系的理论最大产生吸力.通过在适当范围内调整PEG溶液的质量摩尔浓度，并控制溶液循环特征，模型根系可以具备不同的吸水能力，从而模拟不同的现实工况.
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