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土壤水分飽和程度和其導水性能的關系

发布时间:[2019/9/20 10:19:45]

        多数情况下,土壤水分是处于非饱和状态的,尤其是根区周围的水流,是土壤处于不饱和状态下进行的。在不饱和水流过程中,土壤水的含量和状态是经常变化的,所以用定量的方法说明不饱和水的数字模式是很困难的。非饱和土壤的导水率,随水量和水势而变化。作为不饱和水流的驱动力是基质势梯度与重力势梯度,而又以基质势为主。所以,在非饱和流体流动中,土壤水分总是从水膜厚的地方流向水膜薄的地方,由毛管弯月面曲率半径大的地方流向曲率半径小的地方,或是由土壤吸力低的地方流向吸力高的地方。

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        当土壤水分减少时,大孔隙中的水首先被排走,由空气取而代之,使土壤导水断面的面积减少。当大孔隙中的水完全被排走后,只有小孔隙充水,这些小孔隙的导水能力很低,因而导水较慢。大孔隙充气后,阻碍水分的流动,使水分迂回曲折的流动,增长了水分的移动距离,使流速变缓。在质地较粗的土壤中,大孔隙的水流干后,在土粒之间的接触处,保留有触点水,它们之间彼此不联系,因此导水能力明显下降。
        在饱和流动时,砂土、质地粗的和有结构的土壤渗水快,也就是说导水性最好,一般情况下,不容易出现积水.但在不饱和土壤中的水流,在一定土壤水吸力的水平下,质地细、小孔隙多的土壤和粘土反而比砂土的导水性好。其原因是,在一定吸力下,这些土壤的充水孔隙比砂土多。从导水率的变化幅度看,砂土的不饱和导水率变化较为剧烈,壤土次之,粘土变化比较缓和。
        稻田土壤氧化层的厚度与饱和导水率的快慢有密切关系,完全不透水时,氧化层薄,导水率升高,使氧化层增厚。耕地土壤要有一定的导水率,但是水库的底部必须有一个不透水层或透水性很差的土层才能保水,但在这一层以上土壤达到饱和后,会抬高四周地下水位,造成土壤的次生盐渍化。


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