滴灌土壤中水分運動規(guī)律的研究是正確設(shè)計和管理滴灌系統(tǒng)的前提。下面下面華最灌溉詳細講解滴灌水分在土壤中的擴散運動特點,。
滴灌條件下水分在土壤中的運動為三維入滲問題,,灌水器提供的水分在土壤孔隙中運移,,在水平橫向、水平縱向和垂直方向等各個方向上水分變化均不相同,。
水平方向水分運移的作用力主要是基質(zhì)勢梯度;而垂直方向水分運移作用力除基質(zhì)勢梯度外,,還有重力勢梯度,,尤其當入滲歷時不斷增加時,重力勢作用會越來越明顯,。
在入滲開始時,,土壤濕潤體的體積很小,在濕潤鋒處形成非常高的基質(zhì)勢梯度,,濕潤鋒的推進速率較高,。隨著水分不斷入滲,濕潤體體積不斷擴大,,積水面到濕潤鋒邊緣處的基質(zhì)勢梯度急劇減小,,導致濕潤鋒推進速率隨入滲時間延長迅速減小。
供水停止后,,上層的水分逐漸遞減,,而下層土壤的水分逐漸增加,且隨著時間的延長,,水分變化的速率越來越慢,。經(jīng)過水分入滲和再分布,土壤濕潤體的形狀大致有半橢圓形,、半圓形,、拋物線三種形狀。
灌水結(jié)束時浸潤土體形狀取決于于土壤特性,、滴頭流量,、土壤初始含水率、灌水量,、滴頭間距,。
①土壤特性:隨著土壤種類的不同(或土壤黏性的增加),濕潤體的幾何尺寸逐漸變小,。重壤土濕潤體寬而淺,,沙壤土濕潤體窄而深。
②灌水器流量:垂直方向濕潤距離隨著灌水器流量的增加而減小,,而水平方向濕潤距離則隨之增加,。
③土壤初始含水率:初始含水率越大,土壤水分運動也越慢;相同入滲時段內(nèi),,濕潤鋒水平運移距離隨土壤初始含水率的增大而減小,,垂直運移距離隨土壤初始含水率的增大而增大。
④灌水器間距:灌水器流量和間距與點源濕潤區(qū)之間土壤吸力有關(guān);在沙土上灌水器間距應小些或者加大灌水器流量,。大田滴灌的灌水器間距一般較小,,使灌水器下方的濕潤區(qū)相連,形成一條沿著滴灌管方向的濕潤帶,,即線源滴灌,。
⑤灌水量:隨著灌水量的增加,,濕潤鋒水平、垂直運動距離均在不斷增大,。