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1、.,.83Vol8o3第卷第期地理研究N.,1989年9月GEOGRAPHICALRESEARCHSePt1989土壤水研究的进程和展望李宝庆了中国科学院地理研“所、国家计划委员会):、应提要木文评述了近年来土壤水的理论研究及共方法用性研究的进展情况·主题词:土壤水。orz“un,,土壤水是陆地水体的重要组成部分根据Kl,7吐年计算在全球储水量中包气,,1带土壤水约有1650立方公里比河槽蓄水多5。。o立方公里〔〕;刘昌明计算的我国土壤水分2、总通量为3355立方公里〔〕;由慰正袁小良计算的海滦河流域土壤水责源为138。亿
2、立方米,’。土壤,:,水不但数量大而且与人类环境和人们生活有密切关系土壤水供给作物生长是;土壤水是水文循环的枢纽性环节,在四水转换和水资源评价中具有重农业生产的必要条件;在各种污,,要地位染物质大量存在的人类社会环境中土壤水又起着传输媒介的作用污染,,;向上运移物质随土壤水的向下运移会污染土壤和地下水流供给作物吸收会污染蔬菜或粮。,,、,食等等因此研究土壤水的运移对掌握水循环机理正确评价水资源有重要意义对于确。,、、保人类环境的优化也将起重要作用因此水文学水文地质学农林土壤学等专业学者,,越来重视对土壤水分运动的研究土壤水
3、文学也将作为新型学科在逐渐形成并将在生产建。设中发挥积极作用(一)基本理论研究土壤及,、一,。永其运移规律的研究在近二三十年来特别在我国有了明显的进展就水文学领域而论,六十年代初期,还只是把土壤水作为水量平衡推演公式中的蓄存变量,在更多。、,的情况下则是当作。项处理的在与土壤蓄水直接有关系的防洪除涝的暴雨径流计算中,,也很少去分析水分在土壤中的储存状况和入渗机理多半只给出一个常数作为降雨扣损而。但是,随着水文,一一,简化处理了学的发展和水资源开发的需要七!年代以来已在多处建室,。,设站专门进行土壤水分运动规律的试验研究了再
4、就农学来说过去只把土壤水分含量作,,。为研究作物生长的一个固定条件主耍为农田灌溉服务在确定土坟水分常数上开展工作而今,要把,土壤水作为环境因子之一纳入到大气一植物一土壤水(乃至地下水)的系统中来,,。就研究它的输通和调节功能从适应现代化农业发展的需要连水文地质系统也把包气,添超大量仪器设备,投入大址、,带土壤水从传统的地下水范围中分离出来人力物力就土,。,、壤水分运动的茫本理i创司题进行专门的试验研究总之土壤水的劝态变化运动机理及,,其与人类环场的关系已为越来越多的学者所重视拜做了大量仃戍效的工作1987名2,。太文年月7
5、[l收到1988年i月13{」收至」修改稿:,。1)由恐正等土壤水1984年:3期李宝庆土壤水研究的进程和展望,。从土壤水分研究的发展进程来看特别是与其它学科相北井不显得十分迅速土壤水分,,运动的基本理论对于饱水带来说达西早于1856年就确定了断面比流速与其水力坡度成正比,;的达西定律成为地下水动力学的基础方程式之一而对于非饱和带即包气带的土壤水分运动来说,直到1907年才B““ogh“m,由ki提出土壤水势场的概念但测量问题一直没有得到〔’〕。ar,,解决1931年Ric五ds提出了毛管理论他还发明了土壤水分张力计用以量
6、测土壤水,‘。oar势从而进一步深化了人们对土壤水分性质及其运动机理的认识〔〕Rihds的毛管理论及包气带水分运动方程式,,共实质是论证了达西定律在非饱和带中的适用性但是达西定律,。本身只适用于层梳运动此流速过大或过小都将受到局限土壤水分含量太小或动水比降太,,。小不符合达西定律边界条件的情况在土壤包气带中是大量存在的因此毛管理论拜不为。,,“研究学者们满意后来有人在毛管理论的基础上引入了扩散系数1952年Klut建立了扩〔“〕,,散方程拜把毛管势变成了土壤含水量扩展了土壤含水量在土壤水分运动研究中的作,oa:。,用但实质
7、上只不过是Rihds毛管理论的数学演绎与此同时philiP等人也曾试图用热,“。力学理论去描述土壤水分运动的问题井于1957年提出了水分运动的热扩散方程式〔〕由一水一,而土壤于水蒸气土粒子是相互关连的空隙中的温度梯度和全土层的湿度梯度又不一,,。,致其公式只能是近似的不具备完善的理论基础此后许多学者仍在探求土壤水分运动的,。具实机理为归纳描述这一运动的完整理论而在继续努力(二)研究途径和方法的发展,,苏联学者,对于土壤水分的研究五十年代前后走实验研究的道路把土壤水的研究与土壤的,,,性质和结构密切联系起来通过观察研究土粒子
8、和水分间发生的现象究其根源归,,。纳规律特别是把引起土壤水分性质明显变化时的土壤含水量概化为土壤水文学常数并把、,这一系列的常数值确定方法及对作物生长的作用等做为主要的研究内容在这些常数中,最,、、重耍的有饱和含水量田间持水量毛管断裂含水量初期调萎舍水量和永久调萎含水量。,,等等知道了这些特征值把它与实
