王霞
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土壤水分是森林植被生長的重點,同時其也是造林工程建設(shè)的過程中應(yīng)當考慮到的因素,其會直接影響到土壤中各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化情況,文章對森林土壤水分入滲的主要因素展開了研究和探討。
土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和均勻性對土壤質(zhì)量有很大影響。研究了不同結(jié)構(gòu)土壤的硬化程度、密實度和孔隙率不同的。那個擾動土(即非結(jié)構(gòu)性土)質(zhì)地較厚,越是強大滲透性結(jié)構(gòu)性土壤質(zhì)地越厚,強度越弱滲透性。一般來說夯土中的透水層是有限的,這將導致穩(wěn)定滲透性的顯著降低。土壤質(zhì)地是每個固體顆粒的粒徑之比,它影響表面能,孔徑和土壤顆粒的分布[1]。李先峰,謝文彥,范桂生的研究結(jié)果表明,土壤質(zhì)地越重,土壤滲透率越低;那個砂土的穩(wěn)定滲透性大于20mm/h,粘土的穩(wěn)定滲透性小于5mm/h,土壤剖面的非均質(zhì)性也存在一定的差異對滲透過程有很大影響。當粗砂被細砂覆蓋并且降雨強度大于下層細砂的穩(wěn)定滲透率時,濕鋒上方的剖面可以達到或接近飽和。當細砂被粗砂覆蓋時,降雨強度大于下層細砂的穩(wěn)定滲透率。當沙子的滲透性增加時,濕鋒上方的剖面可以達到或接近飽和,這與沙子的持水量有關(guān)。
與其他類型的土地相比,森林植被和林下動物的活動會明顯的增加了土壤中的大孔隙,這會在一定程度上影響到森林的入滲性能土壤。王鵬程等人的研究結(jié)果表明,入滲速率與非毛管孔隙、毛管孔隙和總孔隙度有關(guān)。在六盤山北坡,穩(wěn)定的入滲率與總孔隙度呈顯著正相關(guān),而與非毛細孔率和孔隙度則無顯著正相關(guān)[2];在穩(wěn)定的土壤入滲階段,穩(wěn)定的入滲率與毛細孔率之間的關(guān)系為由于不同土壤層之間孔隙度的差異,不同地區(qū)的土壤條件差異很大,森林更穩(wěn)定。在不同土壤條件下,土壤水的滲透性不同,但可以肯定的是土壤的滲透性與土壤的孔隙率密切相關(guān)。
土壤水分入滲是土壤水分運動轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程土壤。不同土壤初始含水量影響土壤初始入滲速率和穩(wěn)定入滲時間。一般來說土壤初始含水量越低,初始入滲速率越高,穩(wěn)定入滲時間越長。土壤初始含水量越高,土壤初始入滲速率越低,穩(wěn)定期越短句號入滲時間為:土壤含水量越高,土壤含水量越低吸收,在含水量均勻的假設(shè)下,大多數(shù)學者研究了不同初始含水量對土壤水分入滲的影響。當粘土含量相同且土壤容量較大時,土壤入滲速率隨初始含水量的增加而降低,而土壤含水量隨初始含水量的增加而增加[3]。當土壤容重較小時,入滲率隨初始含水量的增加而增加。降雨初期,入滲條件和土壤含水量不同。土壤含水量的差異會導致土壤顆粒之間的內(nèi)聚力和土壤穩(wěn)定性的差異,會影響到了土壤的抗剪強度和入滲過程,結(jié)果表明,當前土壤初始含水量的增加,土壤初始入滲速率減小,穩(wěn)定入滲時間縮短,累積入滲量和穩(wěn)定入滲速率增大增加土壤含水量不僅控制著入滲過程中濕潤鋒的水力梯度,同時也影響土壤團聚體在水中的崩解強度[4]。
降雨形式復雜多樣,對土壤水分轉(zhuǎn)化影響很大。黃土高原地區(qū)中共有三種暴雨模式,雨水的滲透量隨時間增加的越快,滲透深度越深,重新分布的潤濕鋒越深,在降雨對入滲的直接影響中,最關(guān)鍵的問題是確定開始蓄水的時間和蓄水后的滲透性儲存[5]。
當前,土壤水分入滲模型的研究主要集中在green-Ampt模型的修正以及green-Ampt模型與其它入滲模型的比較和相互推導模特兒們Green-Ampt模型只適用于干燥和均質(zhì)的早期階段土壤。土壤性質(zhì),地域條件和用途發(fā)生變化,這一模式的應(yīng)用也會隨之改變有限公司為可以擴大模型的適用條件和范圍,不同學者從不同角度對模型的研究條件進行了研究和改進。彭振陽認為,均質(zhì)入滲土可分為飽和層、過渡層和干層圖層。在此基礎(chǔ)上green-Ampt模型是改進了結(jié)果表明,改進模型的計算精度明顯提高改進了改進模型對滲透系數(shù)的影響可以概括為對廣義飽和土滲透系數(shù)的影響區(qū)域。一個建立了改進的GRE模型來模擬實驗結(jié)果不同水頭對水力發(fā)電的影響李先生元農(nóng)和費良軍提出了有限的土壤效應(yīng)壓力。朱青石用了一個手榴彈模型和一個手榴彈模型。模型模型分析半球形入滲源,建立三維入滲模型,提出了降雨強度變化下的入滲計算方法。郝振春建立了一個基于飽和入滲理論和力學原理的簡單入滲模型,并考慮用新的入滲水代替舊的土壤水。王全久等人對Green Ampt模型和Phillips入滲模型進行了比較和分析,得出了內(nèi)部入滲建立模型,并將理論關(guān)系與一維垂直滲透率進行比較,比較測試數(shù)據(jù)。由Philip模型計算得到的改進的Green Ampt模型具有較高的精度,并且插值公式適用于非線性模型,相同的土壤層可以更好地反映土壤的入滲性能。
由上可知,由于土壤入滲性能較為復雜,容易導致土壤水分入滲的模型無法統(tǒng)一,且不發(fā)廣泛應(yīng)用實際生產(chǎn)中,為此建立多維入滲模型是今后的重點和難題。