土壤水分滯後作用

土壤含水量和土壤水吸力關係中呈現出的非單值性或不可逆現象。

基本介紹

  • 中文名:土壤水分滯後作用
  • 外文名:Hysteresis of soil moisture
套用,關係曲線,

套用

土壤水分保持和運動的一些現象,往往需用滯後現象解釋。滯後現象對於土壤保水是有利的,但滯後作用增加了分析水分運動的困難。特別在土壤剖面上濕潤和乾燥相繼出現時,同一已知含水率,可對應幾個不同的平衡狀況,因而要考慮土壤剖面的乾濕過程。隨著科學技術的發展,目前在土壤水分運動的數值模擬計算中,已考慮滯後作用。在非飽和土壤導水率與含水率或吸力的關係中,也能觀察到土壤水分的滯後作用,但一般比較小。

關係曲線

土壤吸水過程吸力與含水率的關係和脫水過程吸力與含水率的關係曲線,是兩條不重合的曲線,即表明土壤易吸水而不易脫水。與一定吸力相平衡的土壤含水率在脫濕(乾燥)過程較吸濕(濕潤)過程為大, 如圖中某一吸力S1對應的脫濕時含水率θ1大於吸濕時含水率θ′1。由飽和(吸力為零)開始脫濕至相當大的吸力(實際上一般測至1.5兆帕以上)的脫濕曲線(dm)稱為主脫濕線, 重新吸濕至飽和,所形成的吸濕曲線(Wm)稱為主吸濕線。這兩條曲線所形成的封閉圈稱為滯後圈(或滯後環)。土壤在以後的乾濕過程中所形成的吸力與含水率的關係線都將落在滯後圈內。滯後圈是土壤吸力與含水率關係最大可能的變化範圍。當部分濕潤的土壤開始變乾,或部分脫濕的土壤重新濕潤時, 吸力和含水率關係順著一些中間曲線, 由一條主線移到另一條主線, 這些中間曲線可順序稱為初級脫濕(d1)或初級吸濕(w1),次級脫濕(d2)或次級吸濕(w2),統稱掃描曲線。土壤中濕潤和乾燥周期性變化所形成的掃描曲線可以在主線之間形成變化環。因此,吸力和含水率的關係隨著土壤乾濕變化是很複雜的。

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