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滴灌时水分在土壤内是怎样移动的?影响因素有哪些?

滴灌时水分在土壤内是怎样移动的?影响因素有哪些?

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

滴灌土壤中水分运动规律的研究是正确设计和管理滴灌系统的前提。下面小编详细为广大用户讲解一下滴灌水分在土壤中的扩散运动特点。希望大家对滴灌有更多的了解!

滴灌条件下水分在土壤中的运动为三维入渗问题,灌水器提供的水分在土壤孔隙中运移,在水平横向、水平纵向和垂直方向等各个方向上水分变化均不相同。

水平方向水分运移的作用力主要是基质势梯度;而垂直方向水分运移作用力除基质势梯度外,还有重力势梯度,尤其当入渗历时不断增加时,重力势作用会越来越明显。

在入渗开始时,土壤湿润体的体积很小,在湿润锋处形成非常高的基质势梯度,湿润锋的推进速率较高。随着水分不断入渗,湿润体体积不断扩大,积水面到湿润锋边缘处的基质势梯度急剧减小,导致湿润锋推进速率随入渗时间延长迅速减小。

供水停止后,上层的水分逐渐递减,而下层土壤的水分逐渐增加,且随着时间的延长,水分变化的速率越来越慢。经过水分入渗和再分布,土壤湿润体的形状大致有半椭圆形、半圆形、抛物线三种形状。

灌水结束时浸润土体形状取决于于土壤特性、滴头流量、土壤初始含水率、灌水量、滴头间距。

①土壤特性:随着土壤种类的不同(或土壤黏性的增加),湿润体的几何尺寸逐渐变小。重壤土湿润体宽而浅,沙壤土湿润体窄而深。

②灌水器流量:垂直方向湿润距离随着灌水器流量的增加而减小,而水平方向湿润距离则随之增加。

③土壤初始含水率:初始含水率越大,土壤水分运动也越慢;相同入渗时段内,湿润锋水平运移距离随土壤初始含水率的增大而减小,垂直运移距离随土壤初始含水率的增大而增大。

④灌水器间距:灌水器流量和间距与点源湿润区之间土壤吸力有关;在沙土上灌水器间距应小些或者加大灌水器流量。大田滴灌的灌水器间距一般较小,使灌水器下方的湿润区相连,形成一条沿着滴灌管方向的湿润带,即线源滴灌。

⑤灌水量:随着灌水量的增加,湿润锋水平、垂直运动距离均在不断增大。

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关键词:滴灌,滴灌设备,节水灌溉设备

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