土壤水的状态与特征值

2023-06-21 理论教育版权反馈

【摘要】：X1.6.2.1土壤水的存在状态水分进入土壤后，将受到分子力、毛管力和重力的作用，故以不同的形式存在。在分子力的作用下，吸附于土壤颗粒表面的水分称为吸湿水。X1.6.2.2土壤水分常数土壤水分常数是反映土壤水分形态和性质的特征值。植物根系的吸力约为15个大气压，土壤对水分的吸力相当于15个大气压时的土壤含水量，就是凋萎含水量。

包气带中的水分即土壤水，常吸附于土壤颗粒表面和存在于土壤孔隙之中。由于包气带上面与大气相接，下面与地下水相连，因此土壤水是十分活跃的，其量的大小既影响陆面蒸发量的大小，也影响到降雨产生径流的多少。在水文学中研究土壤水的运动和变化规律，对认识水文现象有着十分重要的意义。

X1.6.2.1　土壤水的存在状态

水分进入土壤后，将受到分子力、毛管力和重力的作用，故以不同的形式存在。

1.吸湿水（吸着水）

土粒表面的分子对水分子的吸引力称为分子力。在分子力的作用下，吸附于土壤颗粒表面的水分称为吸湿水。土壤颗粒分子所吸附的水分，其厚度约几个分子的厚度。因为分子吸力很大，使水分子间的距离小于正常状态水分子之间的间距，所以呈现出固态水的性质。吸湿水没有溶解能力，不能自由移动，对水文现象的影响不大。

2.薄膜水

在吸湿水外面，有土粒剩余分子力所吸持的水膜称薄膜水。薄膜水受分子吸力的作用，不受重力的影响，但可以由水膜厚的土粒向水膜薄的土粒缓慢移动。

3.毛管水

土壤孔隙中由毛管力作用所保持的水分，叫毛管水。毛管水可分为毛管悬着水和支持毛管水两类。

（1）毛管悬着水。在土壤孔隙中，由于毛管的孔径不同，毛管力的大小就不同。如果向上的毛管力大于向下的毛管力，其合力（向上与向下的力差）能支持一部分水，悬吊于孔隙中，故称悬着水。它是植物生长和土壤蒸发的补给水源。

（2）支持毛管水。亦称上升毛管水。是地下水面以上由毛细管力所支持而存在于土壤孔隙中的水分。由于孔隙大小分布不均匀，毛管水上升的高度也不相同，孔隙越细，毛管水上升越高。在地下水面以上，形成一个不均匀的水分布带，随地下水位的升降而升降。

4.重力水

重力水是指土壤中在重力作用下可以在孔隙中自由移动的水分。它能传递水压力，只要有静水压力差存在，就可产生水流运动。渗入土中的重力水，由上往下一直到达地下水面，补给地下水使其水位升高。

X1.6.2.2　土壤水分常数

土壤水分常数是反映土壤水分形态和性质的特征值。水文上常用以下几个土壤水分常数。

（1）最大分子持水量。由土粒分子力所结合的水分的最大量称为最大分子持水量。此时薄膜水的厚度达到最大值。

（2）凋萎含水量。亦称凋萎系数。植物无法从土壤中吸收水分，从而开始永久凋萎（枯死）时的土壤含水量。植物根系的吸力约为15个大气压，土壤对水分的吸力相当于15个大气压时的土壤含水量，就是凋萎含水量。由此可见，大于凋萎含水量的水分才是参加水分交换的有效水量。

（3）毛管断裂含水量。毛管悬着水的连续状态开始断裂时的含水量，叫毛管断裂含水量。当土壤含水量大于此值，土壤水以液态的形式源源不断向土壤表面运行，供给土壤蒸发；如小于此值，这种连续供水遭到破坏，毛管悬着水呈液态的上升运动基本停止，这时的水分交换以薄膜水和水汽形式进行。

（4）田间持水量。过剩的重力水已经排除，土壤中所能保持的毛管悬着水的最大量，称为田间持水量。悬着水不作重力移动，当土壤含水量超过田间持水量时，过剩的水分将不能保持在土壤中，会以自由重力水的形式向下渗透。它是划分土壤持水量与向下渗透水分的重要标志，在水文学中有重要意义。

（5）饱和含水量。土壤中所有孔隙全部被水分充满时的含水量，称饱和含水量。它决定于土壤孔隙率的大小。从田间持水量到饱和含水量之间的水量，是受重力作用向下运行的自由重力水。

土壤水的状态与特征值

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