§2-3

土壤水分運動通量法§2-3

土壤水分運動通量法1●通量法原理

●零通量面與零通量面法

●表面通量法

●定位通量法●通量法原理

●零通量面與零通量面法

●表面通量法

●2通量法的實質(zhì)：不使用基本微分方程，而是直接利用質(zhì)量守恒、達西定律分析和解決實際問題。一、通量法原理：研究四水轉(zhuǎn)化關(guān)系及作物需水規(guī)律時，需研究田間土壤水分運動，田間土壤水分運動可近似為一維垂向運動。∴其方程為：

積分得：上式由質(zhì)量守恒定律通量法的實質(zhì)：不使用基本微分方程，而是直接利用質(zhì)量守恒、達西3式中：和為高度為和z處的土壤水分運動通量。當時間由，設：、分別為由時間段內(nèi)通過和z處單位土壤斷面面積上的水量，無源（匯）項時，則根據(jù)水量平衡原理可得：

地中海風格調(diào)研4zZEPHzbcdaa’d’eθ0zZEPHzbcdaa’d’eθ05若已知某一段面處的或，則可求得任一斷面z處的或。如何確定某一斷面處的通量？零通量面法表面通量法 統(tǒng)稱為土壤水分運動通量法定位通量法地中海風格調(diào)研6二、零通量面與零通量面法1.零通量面：土壤中任一點土壤水分的通量∵∴當時，稱的水平面為零通量面ZFP，記為Z0。二、零通量面與零通量面法72.零通量面的類型單一聚合型零通量面（土水勢出現(xiàn)極小值，其梯度為零）：如處于長期蒸發(fā)狀態(tài)的土壤，當有入滲補給時，在入滲鋒面處出現(xiàn)極小值。單一發(fā)散型零通量面（土水勢取得極大值，其梯度為零）：如長期降雨后，上部蒸發(fā)，下部入滲，中間有一高土水勢點。多個零通量面存在于同一土壤剖面。如降雨、蒸發(fā)交替出現(xiàn)，則可形成多個ZEP。2.零通量面的類型83.零通量面法當存在零通量面時，將這一位置記為。（1）若在內(nèi)ZFP位置不變，則通過任一斷面Z處，單位面積上所流過的水量為：∵∴地中海風格調(diào)研9zZEPHzbcdaa’d’eθ0zZEPHzbcdaa’d’eθ010在內(nèi)，通過地表單位面積上的水量為：即圖中abcd的面積。當，表明通量向上，含水率從降低，蒸發(fā)；當，表明通量向下，含水率從增加，入滲。地中海風格調(diào)研11zZEPHzbcdaa’d’eθ0zZEPHzbcdaa’d’eθ012在內(nèi)，潛水所得到的補給（或蒸發(fā)）量為：

當，含水率減小，通量向下，接受補給；當，含水率增大，通量向上，潛水蒸發(fā)。ade面積ade面積13（2）當在內(nèi)，ZFP的位置移動時，由移動到，在時段內(nèi)，地表處土壤水分流量為：即圖中a’abcd的面積。內(nèi)，潛水面處的土壤水分流量為：即圖中a’dd’e的面積。地中海風格調(diào)研14zZEPHzbcdaa’d’eθ0zZEPHzbcdaa’d’eθ015三、表面通量法是以地表處的入滲通量、蒸發(fā)通量作為已知通量的界面，求地下任一深度Z處通量的方法。式中：H為地表距潛水面的垂直距離，潛水位埋深；當時，為時段內(nèi)潛水面處單位面積上流過（補給或潛水蒸發(fā)）的水量。

三、表面通量法16四、定位通量法該方法是在地下某一位置用實測方法求得其中間點的通量，作為已知通量，據(jù)此，可求得任一位置Z處的通量。如：①在Z1、Z2處用負壓計測基質(zhì)勢和；②求得該處的函數(shù)關(guān)系；③在處，設其；地中海風格調(diào)研17在處的通量

據(jù)求得在時段內(nèi)的水量；如上式中：