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土壤水分常数索引|水文学概论

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:实践表明,上述不同形态的土壤水分均存在一极限特征值,且对于一定质地和结构的土壤来说,这些极值基本保持恒定不变,因此将这些极值称为土壤的水分常数。在水汽饱和的空气中,土壤能够吸附的最大吸湿水量称为最大吸湿量,或称为吸湿系数。薄膜水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水量。当降雨或灌溉水渗入土壤后,土壤含水率超过了田间持水量,多余部分将会以自由重力水的形式排出。表6.1列出了华北平原不同土壤的水分常数。

土壤水分常数索引|水文学概论

实践表明,上述不同形态的土壤水分均存在一极限特征值,且对于一定质地和结构的土壤来说,这些极值基本保持恒定不变,因此将这些极值称为土壤的水分常数。水文学中常见的水分常数有以下几种。

(1)最大吸湿量。在水汽饱和的空气中,土壤能够吸附的最大吸湿水量称为最大吸湿量,或称为吸湿系数。

(2)最大分子持水量。薄膜水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水量。显然,最大分子持水量是吸湿水和膜状水的总和。

(3)凋萎系数。植物从土壤中吸收水分需要力的作用,当植物根系吸收水分的作用力小于水分与土壤颗粒之间的作用力时,植物就无法从土壤中吸收水分,导致植物缺水并发生凋萎和死亡,此时土壤的含水率称为凋萎系数。通常,凋萎系数介于最大吸湿量和最大分子持水量之间。由此可见,大于凋萎系数的水分才是参与水分交换的有效水量。

(4)毛管断裂含水率。毛管悬着水的连续状态开始断裂时的土壤含水量称为毛管断裂含水量。当土壤含水量大于此值时,毛管悬着水就能向土壤水分的消失点或消失面(被植物吸收或蒸发)运行,反之,连续输移水分就会遭到破坏,并将变为以薄膜水和水汽的形式进行。一般来说,毛管断裂含水量约为田间持水量的65%。

(5)田间持水量。土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水率称为田间持水量。它是吸湿水、膜状水和毛管悬着水的极限值。当降雨或灌溉水渗入土壤后,土壤含水率超过了田间持水量,多余部分将会以自由重力水的形式排出。田间持水量在水文模型中是一个非常重要的参数。(www.xing528.com)

(6)饱和含水量。土壤中所有空隙被水全部充满时的含水率称为饱和含水量。此时的体积饱和含水率也代表着土壤的孔隙率。饱和含水率与田间持水量之间的水为自由重力水。

表6.1列出了华北平原不同土壤的水分常数。

表6.1 华北平原几种典型土壤的水分常数(体积含水率,%)

以上水分常数和水文现象的变化关系密切,当包气带的含水量大于田间持水量的水分,运动性较强,可以直接形成表层流和地下径流;田间持水量与毛管断裂含水量之间的水分具有中度运动性,是土壤水与外界交换的主要部分。

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