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维普资讯 2008年 6月 灌溉排水学报 JournalofIrrigationandDrainage 第 27卷第3期 文章编号 ：1672—3317(2OO8)03—0118—03 土壤水分入渗特性的时间变异规律研究 乔照华 (山西省水利厅防汛办公 室，太原 030002) 摘 要 ：以大量的大田土壤水分入渗试验资料为依据 ，分析农业生产周期 内土壤水分入渗特性的时空变异规律 。 结果表 明：给定土壤质地条件下，不 同耕作条件土壤入渗能力差异甚大；在农业生产周期 内，土壤入渗能力、土壤入 渗速度和土壤的稳定入渗率随着耕作条件的发展而呈减小趋势；各种耕作条件土壤水分入渗过程有所不同。研究 结果为土壤水分入渗特性的进一步研究和节水灌水技术参数的确定提供参考。 关 键 词 ：时间变异性 ；累积入渗量 ；入渗速度 ；稳定入渗率 中图分类号 ：Sl52．7 文献标志码 ：A 1 试验条件 大田土壤水分入渗试验是在山西省潇河灌区进行的。山西省潇河灌 区土壤母质为河流洪积、沉积物和 黄土状堆积物 ，土壤类型为草甸土和褐土。土壤耕层深度一般为 2O～25cm，质地为壤土 。土壤黏粒 比表面 积大，粒间排列密实，毛管孑L隙多，非毛管孑L隙少，有机质分解慢，多形成腐殖质积累于土壤 内，田间持水量 大，保水抗旱力强。耕层土壤肥力好，有机质含量为 0．9796／。 基于我 国北方地区农业生产种植习惯 ，于 2003年 7月在项 目区进行 了翻松地 (犁翻后未进行任何农事 作业 ，与冬灌和春灌土壤条件对应)、压实地(与播种后的第一次灌溉对应)、种植作物地 (与播种后的第二次 及其后续灌溉对应)的土壤入渗试验。4个试验点 (演武、马村 、近城和永康)土壤物理参数见表 1和表 2。 表 1 试验点土壤质地表 表 2 不 同耕作条件下的土壤物理参数表 入渗试验采用 自制双套环入渗仪，内环直径 26．0cm ，外环直径 64．4cm，内外环高度均为 25cm，试验 前预埋于试验地块。下环深度 20cm(到达犁底层)。入渗 内环供水用量筒进行计量，用特制的水位控制装 置控制内、外环水位。 收稿 日期 ：2008—01—25 l18 维普资讯 2 试验结果与分析 在每个农业生产周期 内，耕作土壤经历翻耕休闲、备耕、播种、作物生长等阶段 。耕作土壤所受 内外因素 作用不同导致 了其理化性质的差异。 用三参数考斯加科夫描述土壤人渗过程 ，表 3列 出了4个试验点的曲线拟合参数及给定时刻人渗量。 表 3 不同耕作条件土壤入渗能力表 1)给定土壤质地条件下 ，不同耕作条件土壤人渗能力差异甚大。从人渗 总量上看 ，演武试验 点 90rain 人渗总量的差异最大值为 14．143cm，最大值是最小值的2．78倍 ；近城试验点90rain人渗总量的差异最大 值为 24．362cm，最大值是最小值的4．54倍 ；马村试验点 90min人渗总量的差异最大值为 3．764cm，90 rain永康人渗总量的差异最大值为 4．079cm。 2)在农业生产周期内，土壤人渗能力随着耕作条件 的发展而呈减小趋势。从土壤犁耕后休闲(翻松地)， 经历播种前 的备耕 (压实地)、播种 、作物生长阶段 (作物种植地)，土壤入渗能力越来越小 。所进行 的各试验 点的3组人渗试验 中，无论哪种土壤质地 ，翻松地土壤人渗能力为最大 ，压实地次之 ，作物种植地为最小。 3)各种耕作条件土壤水分人渗过程有所不同。压实地从人渗开始到人渗开始后 90rain，人渗量呈渐增 趋势 ，而其余二种情况表现出在人渗初期 (前 i0min)人渗量剧增 ，而后人渗量增加速度相 当缓慢。作物种 植地人渗初期人渗量剧增原因在于该 区土壤经历降雨或灌溉后地表板结产生纵横向宽 1～2cm，深 1～2cm 的裂缝，人渗开始时，人渗水首先充满裂隙，而后在已相对密实的表层土壤条件下人渗 ，土壤的水力传导度很 小，以致于人渗量增加缓慢 。