土壤水

泛指贮存于包气带土层(包括土壤层)内的水。可以按不同的研究目的分类。一般认为A.A.罗戴的分类系统比较全面、严密(见表)。

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气态水处在土壤空气中;结合水被土粒吸引,水分子定向排列在土粒周围,只在吸着力作?a href='http://www.b15k.com/baike/224/271348.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>孟禄郝贫?自由水受土粒吸着的作用比较微弱,可以在其他力的作用下维持或运行,根据所处条件构成更细的水分类型。自由水是可供植物吸收的有效水分,也是参与水循环的主要土壤水类型。存在于非毛管性大孔隙之中的自由水,可以在重力作用下形成壤中流或下渗补给地下水。

土壤水含量可用重量百分数、容积百分数、土壤水层厚度等方法表示(见土壤水分)。

土壤水沿等水势面的法线方向从高水势一侧向低水势一侧移动。土壤水的能量状态常用土壤水势表示。土壤水势以重力势和压力势为主,可用水柱或汞柱高度表示,也称水头。重力水头为测点距基准面的高度,压力水头用负压计测定。把厘米水柱高表示的压力水头用其绝对值的对数表示叫pF值。压力势随含水量的大小而变化,可用土壤水分特征曲线表示它们的关系。土壤水分特征曲线可以反映不同土质的水分特性,还可以通过负压值换算出土壤含水量。但因受滞后现象的影响,并不完全是单值函数。

包气带土壤孔隙是土壤水活动的空间和调蓄场所。土壤水通过蒸散发、下渗和接受外来水源等与其他水体紧密相连。土壤水的年际变化不大,年内的季节变化却较明显。在干湿季交替的地区,雨季时土壤水含量高,并有重力水补给地下水和河流;旱季时土壤水含量减少,由上升毛管水补充。冬季气温低,土壤含水量较稳定;春夏季气温较高,是土壤水消耗的季节。

蒸散发是土壤水向上运动消耗的主要形式。在接受外来水源时,土壤水的主要动向是重力水的向下入渗。入渗的强度和量值与水源供给条件、土质结构、前期含水量等有关。它是计算降雨径流关系、确定农田灌水定额、评价地下水资源的重要依据。在实际应用中一般用蒸渗仪器的测值来求取实际的蒸散发量,用贮水型同心环、洒水型模拟降雨试验、流水型坡面槽来测定土壤水的入渗量。

包气带土壤水的物理特性(下渗与持水能力)密切关系到区域水循环过程和水量平衡要素的结构。一般是当下渗和持水能力同时减小时,以形成河川径流为主;当下渗和持水能力同时增大时,河川径流减小,土壤蓄水和蒸发量都增加。地下水最大值则出现在下渗和持水能力中等的情况下,当下渗和持水能力反向变化时,地表径流急剧减少,地下径流迅速增加,蒸发和河川径流变化正好相反(见图)。

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包气带厚度和土壤水含量制约着地表产流过程,通过降低地下水位增加包气带厚度,可以增加对降水的蓄积量,减少地表洪水的危害。包气带厚度增加,可以抑制地下水的毛管上升作用。土壤水是植物根系惟一可直接吸收的水源,农田灌溉实际是增加土壤水,以保证作物的需要。增加土壤对降水或灌溉水的蓄积量,减少非生产性蒸发,是提高水资源利用率的两个重要方面。合理的耕作措施可以调整农田墒情,上虚下实的土壤结构可以提高土壤蓄水能力而少泄水,使用地表覆盖物可以起到增温、保墒等多种效果。采用沟播、培垄等种植措施,既能保墒又能躲盐,还利于蓄水入渗等。土壤水的有效调节和利用将是农业用水合理化的重要内容,也是解决水资源供需矛盾的措施之一。

分类标签: 地理学 土壤 径流 入渗
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