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土壤入渗的形态与常数分析

更新时间:2020-04-15      点击次数:1244
  在浑水灌溉及暴雨径流形成时,泥沙沉积所形成的致密层改变了土壤入渗的性状,土壤入渗能力将主要由表面土壤致密层控制。伴随入渗土壤中空气被禁锢,含沙量不同时,入渗过程中禁锢土壤空气压力对入渗的影响也不同。通过浑水入渗试验及入渗过程中影响机理分析,对考斯加可夫入渗模型进行修正,归结为浑水入渗泥沙含量直接影响入渗指数与入渗系数。
 
  土壤入渗的形态与常数分析
 
  土壤水有固态、液态和气态三种形态。固态水只有在土壤 冻结时才存在;气态水是存在于土壤孔隙中的水汽,含量很少;液态水是土壤水分的主要形态,与作物生长发育密切。液态水按其运动特性又可分为吸湿水、膜状水和毛管水。
 
  1、吸湿水
 
  吸湿水被风干土壤所吸附在土粒表面的水汽分子,称为吸湿水。在水汽他和的空气中,土壤吸湿水达数量,称为吸湿系数。土壤质地越细,土粒的表面能越大,吸湿系数也越大。吸湿水所受到的分子引力很大,可达1.013×109千帕左右;厚度极小,无溶解能力。只有在105℃以上的高温下才转化为气态水时才会移动,所以对作物生长一般没有多大意义。
 
  2、膜状水
 
  膜状水在土粒吸湿水层的外面仍可再吸附液态的水分子而形成水膜,这种土壤水分称为膜状水。当膜状水达到数量时,称为土壤的分子持水量。 膜状水受表面张力的作用能缓慢地从水膜厚的地方向水膜薄的地方移动,一般移动速度为0.2~0.4毫米/小时。
 
  土粒对膜状水的吸力在6.33×105~31.4×105帕之间。而一般作物根毛的吸水力仅相当于15.20×105帕,所以膜状水中吸力大于15.20×105帕的那部分水分,作物是不能吸收利用的,为无效水。可利用的仅是吸力小于15.20×105帕的那一部分,但由于移动非常缓慢,常在可利用的膜状水消耗完以前,作物就因缺水而发生凋萎。当作物发生性凋萎时的土壤水分含量,即称为凋萎点或凋萎系数,表3-2给出华北平原几种土壤的凋萎系数及其他水分常数。
 
  3、重力水
 
  重力水进入土壤的水分超过土壤所能保持的田间持水量时,那些超出的水分因受重力作用沿较大的孔隙向下渗透。这种受重力作用而下渗的水分即称为重力水。 重力水虽然能为作物利用,但很快就会渗到根系范围以外,所以对作物持续供应水分的用处不大。在地下水位较高的地方,重力水后将转入地下水。在地下水位很低的地区,重力水在不断下渗的过程中将逐渐转化为毛管悬着水或膜状水而被保留在土层的深处。当土壤为重力水所饱和时,即土壤全部孔隙都充满水分时,其土壤含水量称饱和含水量。

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