土壤給水度是指在重力作用下，從飽和的土壤中流出的最大水量與土體體積的比率，以小數或百分數表示。習慣上稱為m值、m值在理論上應為飽和含水量與田間持水量的差值，但受飽和程度、封閉空氣和排水時間的影響，實際套用值要小些。
基本介紹
- 中文名：土壤給水度
- 外文名：Soil water supply
- 歸屬學科：土壤學
意義,影響因素,地下水埋深對給水度的影響,土壤質地對給水度影響,地下水位下降速度對給水度影響,蒸發、入滲對土壤釋水性能的影響,土壤的層次對給水度的影響,給水度研究方法及評價,常值給水度的研究與測定,變值給水度研究及測定,
意義
是反映包氣帶土層持水和釋水能力的重要指標，也是研究潛水位動態變化、農田灌溉和排水、地下水非穩定流計算和地下水資源評價等的重要參數，土壤給水度在計算地下水資源量及"三水"轉換過程中起到重要作用。
土壤給水
土壤給水影響因素
地下水埋深對給水度的影響
土壤的釋水量等於水位變化前後地下水面以上土壤剖面含水量的差值，而土壤的含水率分布又決定於土壤釋水時的水分特徵曲線的形狀。因此，土壤的釋水量可以根據土壤釋水的水分特徵曲線確定。土壤的給水度等於飽和含水率與負壓相當於地下水埋深時的土壤含水率的差值。當地下水位下降Δh後，所釋放的水量等於水位變化前後自地下水面畫起的水分特徵曲線間所包含的面積。
土壤質地對給水度影響
土壤質地對給水度的影響主要有三個方面，即土壤礦物成份、顆粒大小、顆粒級配及分選程度。空隙情況不同的礦物成份，對水分子間吸附力不同，吸附力大的給水度小，吸附力小的給水度大。土壤顆粒大小、顆粒級配及分選程度則從兩方面影響給水度:一是吸咐的水量不同，顆粒小吸附的水多，相應的給水度小;顆粒粗吸附的水少，給水度大;二是顆粒大小、級配及分選程度不同，其空隙就不同。空隙情況包括空隙度的大小、空徑的大小與空隙連通情況。據研究，給水度大小與空徑的大小及空隙連通情況密切相關。
地下水位下降速度對給水度影響
地下水位下降過程中，地下水面以上土層的土壤水分運動遠較地下水運動遲緩，土壤含水率剖面並非隨地下水位的下降而平行下降，而是一個緩慢下移拉長的過程。因而，由此衍生出瞬時給水度和平均給水度，它們都是與地下水下降速度、時間有關的量。它們實際並不代表土壤真實的給水性能，只能是某種排水強度下的給水率。在實際生產套用中，常用完全給水度，一般不採用瞬時給水度。
蒸發、入滲對土壤釋水性能的影響
在地下水位保持不變的情況下，地下水面以上土壤含水率的分布隨土壤水流狀況而異。在水流通量為零的情況下，土壤含水率分布曲線即為土壤水分特徵曲線。在自由入滲情況下，水流向下運動，土壤含水率在同部位較無入滲時大。在有蒸發情況下，土壤的釋水量一方面消耗於向深層的排泄，另一方面消耗於蒸發。
土壤的層次對給水度的影響
自然條件下的土壤常是分層的，給水度的大小不僅與潛水位變動帶的土壤有關，而且和以上各層土壤有關。
給水度研究方法及評價
傳統的方法認為給水度是一常值，而隨著地下水理論的進展，人們逐步認識到給水度受許多因素影響，因而隨認識的變化，給水度的研究與測定方法也有了新的發展。現主要有常值給水度的測定和變值給水度的研究測定兩個分支。
常值給水度的研究與測定
(1)原狀土取樣釋水試驗測定
在試驗中，利用環刀取體積為10cm×7cm的原狀土樣，經充水和完全釋水後，測得釋水體積V水，利用μ=V水V土計算得到試樣的給水度。這種方法在實際套用中較為普遍。此法由於將試樣從自然界隔離出來，地下水條件與自然界完全不同，且土壤毛管已被破壞，所測得的給水度一般小於給水度真值，不能反映地下水埋深等因素對給水度的影響，建議生產套用中不再利用此法。
(2)漏斗疏乾法
利用一眼機井抽水，由於抽水形成地下水降落漏斗，將漏斗穩定時抽水總量與漏斗體積之比定義為給水度。此法在抽水過程中，所抽水量一部分來源於地下水位降落，也即是形成漏斗前蓄存於漏斗土體中的水量;另一部分來源於因形成漏斗，外部向漏斗的滲流。當漏斗達到穩定時，所抽水量已全部為漏斗區域範圍以外滲流。因此，機井的抽水量不完全來自於疏乾漏斗釋放的水量，它將大於真實土體疏乾釋放水量。由此計算得到的給水度將大於給水度真值。此外，由於抽水形成的疏乾漏斗範圍較大，很難把握疏乾漏斗是否穩定，為此種情況下的給水度確定也帶來較大的誤差。由於給水度的影響因素較多，而此種方法對其考慮甚少，因此，在實際生產套用中，利用此法確定給水度也將帶來較多的實際操作困難和問題。
(3)抽水試驗配線法
根據非穩定流理論，通過非穩定流抽水試驗，採用配線法或圖解法推求給水度。由於泰斯公式假定條件較多，實際條件很難達到理想化的要求，因此誤差較大。據筆者進行抽水試驗測定，採用不同觀測孔資料，配線結果相差數倍以上。而且同一試驗資料，配線結果因人而異，相差較遠。
(4)地下水動態資料推求給水度計算
給水度的基礎是潛水蒸發經驗公式。由於潛水蒸發經驗公式是根據地中滲透儀觀測資料建立的，地中滲透儀觀測的潛水蒸發資料與自然條件的蒸髮狀況並不相同。因此，此法因給水度為變值而失去了存在的基礎。
變值給水度研究及測定
(1)實際開採量法確定給水度
此種方法在較大範圍內集中開採，在布井較均勻，控制範圍相同條件下，利用開採水量與區域平均地下水降幅來計算給水度。所計算得到的給水度為平均降深時的給水度，是一隨著地下水埋深而變化的量。由於考慮岩性、地下水埋深等主要影響給水度的因素，且是利用大面積地下水開採試驗所得，因此可套用於生產實際，用作區域內平均給水度。此法採用大面積均勻開採試驗，要求試驗條件較高，有些灌區開展如此規模的試驗，困難較大。
(2)蓄水容積曲線法
蓄水容積曲線法是根據流域次降雨量的水量平衡原理推求流域平均給水度值及其隨埋深而變化的定量關係，其值為變值。
(3)退水曲線法
利用河川基流退水及地下水動態資料推求流域的給水度。對一個流域來講，地下水主要排泄途徑為潛水蒸發和河道排泄。在雨期和降雨過後的一段時間內，由於包氣帶含水量較大，潛水蒸發一般很小。這時引起地下水位下降的主要原因是地下水向河道的排泄，可通過河川基流退水過程推求給水度。
(4)原狀土筒測法
