土壤水

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土壤水范文第1篇

关键词：引嫩扩建；北部引嫩总干渠；土壤水盐动态；防治土壤盐渍

1 研究区域地理位置

研究区位于黑龙江省的西部，即：齐齐哈尔市、绥化市、大庆市3个市全境，哈尔滨市的呼兰区、双城区、宾县、巴彦、阿城等区县。

引嫩扩建一、二期工程全部完成后，灌溉面积将分别达到230.7万亩与448.25万亩。根据国内外干旱半干旱盐渍化土壤区域发展灌溉都将能否防治土壤盐渍化作为灌溉成功与否的重要标准，因此进行防治土壤盐渍化措施研究具有重要现实与深远意义。

2 土壤水盐动态研究

土壤水盐动态研究是改良盐渍土和防止土壤次生盐渍化的理论基础，也是水利工程设计与建设所需的重要参数以及生态环境保护、国土整治的主要依据。

2.1 土壤水盐动态研究点的布设

2.1.1 北部引嫩工程乌南总干渠研究点

分别在19km段（基本无盐渍土）；58km段（小量盐渍土分布）；萨分干段（盐渍土分布较多的渠段），以总干渠为中心，不同距离布设了土壤水盐动态研究点。研究点在1972年6-12月完成（北引未通水前完成的），在布设研究点时测了水位，取了土水样，进行室内PH、盐分的分析。

2.1.2 气象站研究点

为使气象要素进行分析成果之用，分别在林甸、安达、肇东等3个气象站观测场内布设了研究点，研究项目观测时间与北引3个渠段一致。

2.1.3 肇兰新河研究点

肇兰新河是在原旱河自然排水沟的基础上，于60年中期扩建而成的人工骨干排水河道。于90年代开始在青肯泡污水库南岸与肇兰新河的上游的四村、西山及肇兰新河中游肇东镇，下游（金山）各布设了三个土壤水盐动态研究井，井深、井距各研究点同相同，且均为黄土状亚粘土及潜水。

2.1.4 肇东尚家土壤改良试验区

试验区设在肇东镇9km尚家镇红明一队，是60年代新开的盐渍草原，土壤水盐动态研究点分别设在苏打盐土、盐化草甸土、碱化草甸土与草甸黑钙土等4处，从72年开始观测，经历了丰水年、平水年与枯水年3个时段，观测时间、水、土化验项目与北部引嫩3个渠段相同。

2.2 研究项目

2.2.1 地面水、地下水的化学分析。包括PH、总盐（水为矿化度），在布设研究井期间还进行了颗粒（质地）测定，个别年份还对10-20-30cm土壤有机质、N、P、K含量的分析。

2.2.2 研究频次：水质分析一般在每年的丰水期与枯水期各测一次，土壤在特殊年采取土样进行分析，由于土壤化学成分比较稳定测的次数较少。

2.3 研究结果与分析

2.3.1 北部引嫩乌南总干渠研究点成果

（1） 地面水质

北部引嫩工程的水源为讷河市拉哈镇附近的嫩江干流水，从1976年8月开始到2013年，累计总引水量约150亿立方米，通水前的1970年PH值7.37，总矿化度0.07g/L。1998年是区内嫩江、松花江发生特大洪水，引进的嫩江水PH： 7.31、矿化度增加了0.02g/L。1999-2001年为区内特旱年，PH值7.22较通水前-0.15，总矿化度增加0.04g/L。2002-2005年PH均值较通水前-0.04，总矿化度增加0.02g/L。2006-2013年均值PH7.66，总矿化度0.0139g/L。阳离子总量1.16mg/L，Na++占阳离子总量的15.99%。

北引乌南总干渠19、58、萨分干3个渠段，1998年嫩江、松花江发生了特大洪水后1999至2001年发生特旱年，2003-2005年为平水年，3个渠段PH值7.40-7.58，总矿化度0.11-0.63g/L，较通水前均有不同程度的减少。

北引工程的大庆与红旗泡两座水库，较引嫩江水蓄水之前PH值与总矿化度均有不同程度的减少，PH减产0.08-0.22，矿化度减少0.08-0.50g/L 。

（2） 北引乌南总干渠土壤水盐动态水质

19km渠段：潜水位（地下水位）：最高2.617m，最低水位4.078m，到1999年平均为2.3m。PH值略高于通水前，矿化度有6处高于通水前，PH值及离子含量及总硬度总碱度较通水前，减多增少。

58km渠段：左岸最高水位1.79-1.84m，最低水位为4.40-4.73m。右岸最高水位2.13m，最低水位为4.58m。PH与盐分：左岸较通水前增加的17项，减少的29项，即减多于增加。1999年特洪后增加的28项，减少的33项，即减少略小于增加。

萨分干渠段：北引通水前1973-1974年北引通水前最高潜水位1.30-2.3m，最低潜水位3.51-4.19m，变幅1.89-2.21m。北引通水后，南1号最高水位最高升高1.30m，最低水位升高0.24m，而距引水渠较高的点，潜水位与引水总干渠水位基本上无影响。

萨分干段：右岸较通水前增加18项，减少的14项；右岸较通水前增加18项，减少11项。通水后较通水前右岸增加54项，减少51项。左岸通水后较通水前增加42项，减少的35项，总之本渠段通水后较通水前有增加的趋势。

红旗泡水库：红旗泡水库是向大庆市工业生产与生活供水的水源地，从蓄供水1978年到2000年7月地面水PH值7.93，总矿化度0.294g/L，氟0.5mg/L，灌溉系数34.93。21世纪以来2002-2005年均值：PH值8.15，总矿化度0.24。分别较20世纪70年代增加0.22，总矿化度-0.09g/L，农田灌溉系数达到69.8，增加了34.87，为优质农田灌溉优质水源的1.94倍。

（3） 北引乌南总干不同渠段土壤PH与盐分

土壤PH及盐分研究，包括北引乌南总干渠19km、58km、萨分干3个渠段，取土深度由地表向下均为0-30cm，30-50cm，50-100cm，在72与73年通水前在布设研究井点时，在100cm以下到潜水位每100cm取层拢动土0.5kg，分析土壤的PH、总盐量CO32--、HCO3-、CL-、SO42-、与Ca2-、Mg2+、K+、Na+等项，在通水后多次进行土壤样的测定，结果如下：

0-1.0m以上土壤盐分与PH监测研究的结果：乌南总干19 km段1994年、1999年、2001年3个年度，通过9个项目研究成果统计，较通水前的1972年分别减少78%、100%、67%。尤其是1998年区内发生特大洪水后，研究的9个项目均有不同程度的减少。58km段亦有减少的趋势，即增加的占44.4%、11.1%、22.2%。而减少的分别占56.0%、88.9%、77.9%。幅度不如19km段大，但萨分干段，明显增加的项目多，分别占研究项目的67%、78.0%、78.0%。

（4） 林甸、安达气象站PH与盐分

通过1994年、2001年、2005年与北引通水前比较，增加与减少变幅较小，说明即使在没有北引工程引水的影响，在自然状况下也并非一成不变。其中安达市气象站较1972年北引通水前增加的占44.5%，减少的占55.5%。林甸县气象站较1972年北引通水前增加占61.5%，减少的占38.5%。

2.3.2 肇兰新河研究点成果

肇兰新河研究点土壤水盐动态研究包括肇兰新河地下水、水质与尚家镇红明试验区结合土壤改良进行的土壤水盐动态的研究二部分。

（1） 肇兰新河工程区水盐动态

地下水位：青肯泡污水库南岸段3个研究井最高水位多出现在1月或雨季，平均为2.77m。变幅为2.58-2.89m；最低水位出现在12月，平均为3.83m，变幅在4.49-4.04m之间。

肇兰新河上、中、下游平均最高水位2.04m，变幅1.45-3.03m；最低水位平均3.60m，变幅在2.37-4.43m；最低水位平均3.60m，变幅在2.37-4.43m。

地下水水质：PH：平均为8.11，以中游肇东镇段最高为8.79，污水库岸地下水最低为7.80.。矿化度：平均为0.79g/L，上游最高为6.88g/L，下游金山段最低为0.79g/L。重碳酸根：重碳酸根平均904.7mg/L，中游最高为1103.2mg/L，下游最低为557.2mg/L。硫酸根：平均951.3mg/L，下游最低为39.8mg/L，上游最高达2501.5mg/L。钙离子：平均为88.1mg/L，中游最低为35.3mg/L，上游最高在这249.5mg/L。钠、钾离子：平均874.2mg/L，下游最低为62.7mg/L，上游最高达183.4mg/L。总碱度、总硬度：总碱度平均为45.78德国度，总硬度平均34.54德国度，总碱度下游为25.61德国度，中游为58.98德国度，总硬度上游为71.97德国度，中游为10.82德国度。灌溉系数：平均6.81。下游最高为17.45，中游最低则为1.36。

此外，距肇兰新河1-2km的四方山军马场和肇东镇水利局深井地下水为白垩承压水，PH略高于区内地下水质研究井。其他盐分含量碱度、硬度均低于区内各研究井。

（2） 肇东尚家试验区土壤水盐动态

从区内降雨量分析，历经丰、平、枯3个水文年，地下水的盐分（矿化度）以轻度盐化草甸土最低为0.737g/L，盐化碱化草甸土次之为0.831g/L；草甸苏打盐土最高为1.576g/L；水中PH值亦有类似的趋势，详见表1。

3 防治土壤盐渍化的措施

3.1 建立完善的排水工程体系

排水工程是防治土壤盐渍的关键，是一项系统工程。包括干、支、斗与配套田间的工程，还有排水的出路。松嫩平原从60年代中期开始兴建了安肇新河、肇兰新河两条人工骨干排水河道以及乌双下游的东吐莫泄水工程，解决了封闭无出路的自然状态，为引嫩工程、发展灌溉、防治洪水土壤盐渍创造了环境条件，据黑龙江省大庆地区防洪工程管理处1993-2013年统计资料，安肇与肇兰新河二条骨干排水河道累计泄水量达54.03亿立方米，年平均泄水量 4.91亿立方米，泄水量最大的是1998年与2013年，分别年泄水量9.26与10.59亿立方米，土壤盐分与其它污染物亦随泄水排出区外，从而改善了地面水的环境质量与洪涝灾害，但也存在部分水渗入地下，提高了土壤潜水水位，改变了潜水的水质。

3.2 北部引嫩工程防治土壤盐渍措施

为防止土壤次生盐渍化，在规划设计中把排水作为重要措施，除充分利用60年代中期开挖的安肇新河、肇兰新河打通排水出路之外，还在总体规划中确定了以排定灌的方针，布设了排灌配套灌排系统，形成排灌结合的新灌区。采取禁止旱、水田插花种植的措施。在工程设计上采取一系列防止地下水位升高的有效措施，如总干渠设计水位平地面、总干渠两侧设置防护排水林带，通过排水防止总干两侧地下水侧渗，抬高地下水位，重点渠段开挖截流沟，非通水期间渠道放空不留水，并布设土壤动态观测点，加强土壤水盐动态研究和综合试验等。通过以上技术措施，从北引1976年8月引嫩江水开始至2013年止，累计引水总量达150亿立方米，不但没有引起土壤次生盐碱化，而且由于加强排水，促进水体循环，改善了自然环境条件，促进了工农业生产的蓬勃发展和生态环境的改善。

3.3 将防治土壤盐渍列入生态环境建设

生态环境建设是防治土壤盐渍化的基础，在松嫩平原盐渍土区，要把防治土壤盐渍措施列入生态建设规划与建设之中，并提出实施规划的具体措施。

3.4 草原盐渍土壤改良措施

松嫩平原是畜牧业生产较发达的地区，但草原沙化、盐渍化、退化比较突出，轻度退化草原面积占14.9%，中度退化草场面积占11.9%，重度退化草原占9.8%，已影响畜牧业的发展，黑龙江省人大已制定该区禁牧措施，已起到明显的效果，应加强督促检查，并认真贯彻执行。

以县为单位选择有代表性的典型区的草场进行浅耙松土播种施肥与灌溉的示范试验，以提高牧草的品质与产量，为全区草场建设提供经验，促进全区畜牧业的发展。

3.5 在有水源的盐渍土区发展水稻种植

水稻是需水量大又是优质稳产高产作物，且有市场竞争优势。但种植水稻必须有完善的排水工程体系。并坚持节水排灌，在地下水资源丰富区要采取井渠结合即地面地下水联合运行，即利于水资源综合利用，减少水费的支出，防止土壤次生盐渍化的综合效益。

3.6 施用化学改良剂

施用化学改良剂是国内外用于改良盐渍土特别是苏打碱化土壤的普遍方法。松嫩平原已应用化学改良剂有硫酸钙，磷石膏、腐殖酸、磷酸三钠渣等化学改良等项研究，也取得较好的效果，但由于改良剂产量有限，且成本高，目前推广应用困难较大，今后随着经济的发展，人民经济收入的提高，将是苏打盐渍土的重要措施。

此外，建立科学的耕作制、输作制、大量施用农家有机肥，特别是利用秸杆资源还田等农业技术措施，对利用改良盐渍化土壤都是行之有效的技术措施。

参考文献

[1]中国水利学会，水利部科技教育司.科技兴水工程文集[C].1993，8： 124-126.

[2]彭旭明，龙显助，刘加海，等.北部引嫩工程冲刷防淤与土壤盐渍防治措施[M].北京：中国农业科学技术出版社，2009.

[3]韩贵清，周连仁.黑龙江盐渍良与利用[M].中国农业出版社，2011.

土壤水范文第2篇

关键词：土壤水盐；监测

中图分类号：TK01+2文献标识码： A 文章编号：

一、2003年——2011年土壤水盐监测任务及布设

1、1土壤水盐监测任务

为了掌握渭干河灌区土壤的水分盐分的变化情况，灌区不同类型地块丰产田、低产田、垦荒地每月分别取含水率二次，取离子每季度一次。

1、2土壤监测点及监测要求

2011年为了做好土壤水分、盐分的监测，并考虑监测点的交通情况，我站在新和县央达克大队、实验站、小尤都斯克尔库木分别作为丰产田、低产田、垦荒地进行监测，但通过近两年监测发现垦荒地监测数据不理想，后于2006年把试验点改到实验站三号条田，监测效果较好。在土壤监测过程，首先要做土壤剖面并标出每一个剖面的土质，并于10、30、50、70、90 cm用环刀取土，拿回化验室称重，做出干容重，每次取土时在同一类型地块分别钻孔三个，孔间距不小于3米，采集含水率时看准钻杆刻度，把土装入铝盒并在记录本上记录相应深度的盒号，把铝盒拿回化验室称重做出含水率，若需一米土层贮盐量还需对表土10、20、50、70、90cm分别装袋取样、写标签。

二、土壤含水率及贮水量的动态变化

2、1土壤含水率的测定及计算

每月对丰产田、低产田、垦荒地三个类型地块分别取10、20、50、70、90cm土壤含水率，取回土样铝盒连同记录纸交化验室，由化验人员先称重后放入烘箱，烘干后称重，

烘干法：含水率=含水重/干土重

含水重=（湿土+盒重）-（干土+盒重）

干土重=（干土+盒重）-盒重

2、2土壤含水率的变化

土壤含水率的变化在不同时间，不同类型产田，其含水率变化是不同的，灌水前后其含水率变化也是不同的，灌水前土壤含水率是随土壤取土深度逐渐增加的，放水后10——50cm含水率较大，再往下逐渐减少，但随着时间推移表层水分散发，含水率逐渐减少，而随深度的加深，含水率又增加了。

不同类型监测点贮水量的比较

丰产田由于土质含沙量较大，土壤含水率不能维持在最高水平，但它是作物生长的适宜范围之内，土壤水的利用率比较高；低产田、垦荒地由于地下水埋深较浅且含盐量较高，只有通过灌排工程技术措施，不断降低地下水位和土壤含盐量，通过一段时期的改良之后，才能达到目前丰产田的调节利用水平。

土壤贮水量的动态变化

丰产田、低产田、垦荒地一米贮水量的动态变化是不同的，存在明显差异。2004、2005、2006年贮水量变化不大，变幅范围在105——106mm之间， 2007、2008、2009年贮水量变化比较大，2010年贮水量变幅范围在88.92——146.77mm之间，2011年贮水量变幅范围在82.9——171.8之间， 造成丰产田贮水量小而变幅大，垦荒地贮水量大而变幅小的主要原因：一是垦荒地土壤粘重，保水能力强，自我调节作用差；二是垦荒地开发初期土壤含盐量大，土壤含水率只有维持在较高水平，才能使盐分浓度不致于过高，有利于作物生长；三是垦荒地的地下水的埋深比丰产田要浅，地下水对根系层的补给也使得其土壤贮水量维持在较高的贮水量且有较小的变幅。从监测的土壤贮水量动态变化过程中还可以看出，在12月至次年3月贮水量有一缓慢的增加过程，这主要是季节性冻土区土壤冻结形成的土壤水分运动特征，以及开春后土壤的融冻形成的，这一现象对春季的土壤墒情及表土盐分状况均有重要影响。

三、土壤盐分的变化动态

3、1土壤盐分的测定方法

土壤盐分的测定方法采用以下两种方法：电导法、化学分析法。

①采用电导法可测出土壤中易溶性盐分的总量，首先必须测定电导法的标准曲线，用电导法测定需按有关规程要求，制备土样，制取土壤浸出液，用电导仪在同一温度和电极条件下测定出液的电导值，查标准曲线可知求得土壤含盐量。

②化学分析法：分别测出HCO3-、CO3-、SO42-阴离子和Ca2+、Mg2+、Na++K+阳离子含量，离子之和为其总含量，目前采用此方法。

3、2土壤盐分类型及盐碱程度

3、2、1土壤盐分类型

按上述表格中土壤水盐监测点2005年3月和6月两次取土化验结果，监测结果表明，土壤盐分组成中，按毫克当量计的氯化根阴离子与硫酸根阴离子比值中可以看出：丰产田小于1，一般而言监测土壤含盐量较低时，多属氯化物—硫酸盐型[cl－SO4]土或硫酸盐型土，土壤含盐量较高时低产田、垦荒地、荒地为硫酸盐型土，对农作物的危害而言，氯化物为主的土壤为轻。

3、2、2土壤盐碱程度

丰产田土层贮盐量维持在2——3kg/m2，盐化程度Ⅱ—Ⅲ级，低产田一米土层含盐量维持在3——15 kg/m2，盐化程度Ⅲ-Ⅴ级, 垦荒地一米土层含盐量维持在4——56 kg/m2，盐化程Ⅴ——Ⅵ级。

2003年——2011年3、6、9月一米土层贮盐量的变化是不同的。6、9月的一米土层贮盐量较3月稍大，一般情况下，3月和9月是土壤含盐高峰期，3月是春灌前的消融期，9月是因7、8月的大量灌水抬高水位，盐分向上迁移与积累。

丰产田、低产田一米土层贮盐量2003年——2011年呈下降趋势，垦荒地不明显，这主要是垦荒地四周排水系统不健全，灌溉用水一部分取自机井，也造成了垦荒 地一米土层贮盐量居高不下。丰产田一米土层贮盐量维持在维持在2——3kg/m2，盐化程度Ⅱ—Ⅲ级，低产田一米土层含盐量维持在3——8.46 kg/m2，盐化程度Ⅲ-Ⅴ级，垦荒地一米土层含盐量维持在4——44.97 kg/m2，盐化程度Ⅴ——Ⅵ级。

四、央达克试验点实际灌溉定额与一米土层贮水量的理论分析

通过以上央达克丰产田棉花三次灌水数据资料分析发现，央达克2003——2010年灌水定额与一米土层贮水量单位统一后进行比较，灌水定额比一米土层贮水量要大，这主要是由于放水时，不能到地块及时取土造成水分蒸发的损失，央达克丰产田为沙壤土，水分蒸发及渗漏都十分严重，以上原因造成两者数据之间有差异。

五、意见和建议

1、低产田、垦荒 地要加大灌排工程的建设，尽快使盐碱化程度降下来，以满足作物生长的需要。

土壤水范文第3篇

关键词：水分预报农业生产应用

中图分类号：[P426.68]文献标识码： A

土壤墒情检测是生态环境保护和建设的重要内容，是重要的土壤信息。对农作物土壤墒情进行测定，掌握土壤墒情变化规律对植物生长具有重要的意义。影响土壤墒情变化的因素很多，由植物吸收、辐射、温度、风速、空气湿度等。作物需水量受作物品种、生育阶段、气象条件及土壤水分状况等因素的影响。在作物蒸腾蒸发过程中，任何一个阶段的影响因素都能对作物需水量产生作用。国内外大量实验研究的结果表明，可分别单独考虑土壤、植物、大气三方面因素对作物需水量的影响。

土壤墒情是劳动人民在长期农业生产实践中总结出来的用于反映土壤水分状况的一种方法，是土壤湿度的一种通俗、较为定性的说法，但它考虑到土壤类型、作物、牧草种类、时空差异等因素，不只是简单意义上的土壤湿度。

多年来，降水和土壤墒情作为影响农业生产的两个重要因子被选为研究对象屡见不鲜，但对于秋季降水与春播关键期土壤墒情间关系及其应用方面的研究不是很多。实践证明，仅用实况降水或土壤墒情进行春播生产气象服务前瞻性不强，远不能满足为现代农业生产服务的要求。由于不同地区的农业气候条件及特点存在差异，目前还缺乏通用的方法或思路，因此必须结合当地的实际需要和农业气候特点，利用多年的农业气候资料，研究具有预测意义的方法，用于指导当地的农业生产，从而改变仅以实况资料服务为主的局面。

土壤墒情的好坏对农牧业生产十分重要，它关系到春播、施肥、抗旱等生产活动和措施的实施时机的选择，对作物牧草的出苗、返青、生长发育情况以及作物的最终经济产量和牧草产量有着至关重要的影响。因为土壤水分是植物用水的最直接来源，因此做好土壤墒情的监测分析工作，对于党政机关指导农牧业生产，有关部门进行农时安排十分重要。

一、确定预报前土壤的含水量

具体做法是分层(0~20cm、20~40cm、40~60cm)测定土壤的含水率，计算计划层内的土壤含水量，其计算式为

βcp=(β20+β40+β60)/3

M=667×H×γ×βcp

式中：β20、β40、β60分别为土壤0~20cm、20~40cm、40~60cm的 土壤含水率；βcp为计划层（0~60cm）平均土壤含水率；M为与抱歉测定土壤含水率时计算求得的计划层土壤储水量，m3/亩；H为计划层深度，在这里采用0.6m；γ为测定区土壤的容重，t/m3

二、确定预报前土壤可利用的水量

预报前土壤可利用的水量用下式计算

M可—M—M小

M小=667Hγ小

式中：M可为预报时土壤计划层尚可利用的水量，m3/亩；M小为预报作物允许的最小土壤储水量，m3/亩；小为预报作物允许的最小土壤含水率（占干比重%），这个数值对每种作物都是通过试验确定了的。

三、确定预报期作物的阶段耗水量

预报期作物的阶段耗水量计算式为

m=M可

或m=ap

式中:m为预报期作物的阶段耗水量，m3/亩，也等于可利用的水量，m3/亩;α为预报开始后的计算日数，日;P预报开始后作物的日耗水量，m3/亩，可查试验成果，也可用下式计算:P=ap水×667；α为作物耗水量与同期水面蒸发量的比值，一般在0.4~0.8之间，可通过观测求得；P水为水面日蒸发量。

四、预报作物灌水日期

通过上式算得土壤储水量尚能供作物消耗多少日(α值)，然后从预报月、日开始，加上作物尚能消耗水分的日数，即可得到预报的灌水日期。如果预报后又降了一次雨，即要把降雨量折算成每亩的水量(见表1)，用下式计算出需要推迟的灌水日数。

α′=

式中：α′为因降雨需要推迟的灌水天数；E为降雨所产生的土壤水量，m3/亩。

表1.

五、小麦灌水日期预报举例

某地土壤为中壤土，土壤容重为1.4t/m3，田间持水率为26%,3月24日处在小麦抽穗期，测得计划层(0.6m)平均土壤含水率为20%，此期最小土壤适宜含水率为17%小麦阶段日耗水量为1.4m3/亩，问在没有降雨的情况下，下一次灌水需在什么时候。

根据上述条件，现计算如下

M=667×1.4×0.6×0.20=112.0(m3/亩)

M小=667×1.4×0.6×0.17=95.2(m3/亩)

M可=M—M小=112.0—95.2=16.8(m3/亩)

α= M可/P=16.8/1.4=12(天)

土壤水范文第4篇

关键词：土壤水分含量；下垫面条件；动态变化模拟

中图分类号： S152.7 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.12.036

土壤水是指地表面以下，地下水面（潜水面）以上土壤层中的水分，也称为非饱和带土壤水[1]。在水文循环中，非饱和带土壤水的运移被认为是最重要最复杂的部分[2]。土壤水研究是水科学研究中的重要内容，过去的研究主要集中在土壤水分含量及水分利用[3]、土壤水盐分及其运移规律[4]、土壤水动力学及数值模拟模型研究[5]、土壤水水量计算及水平衡研究[6]、土壤水资源评价[7-12]等方面。

本研究考虑下垫面的条件差异，即流域内不同地貌单元、不同土壤质地、不同植被覆盖条件下，土壤水资源量分布特征。对土壤水分变化规律进行深入研究，建立土壤水分动态模拟模型，模拟土壤水分在不同下垫面条件下的动态变化规律，预报土壤水分动态变化及区域的水文循环变化过程。

1 研究地区概况

实验研究区位于江苏省徐州市铜山区南郊，属于黄泛冲积平原地带，平均坡降万分之一。流域面积1877平方公里，位于东经116°43′～117°42′、北纬34°01′～34°35′之间（图1）。属暖温带湿润和半湿润季风气候，多年平均年降水量868.6毫米。6～9月的降水量占全年降水量的70%～90%。该区地貌类型以平原为主，兼有低山丘陵，土壤类型有黏土、砂质黏土及少部分沙土等。在研究区内，缓斜的坡度、坡向等地形因子对土壤水分含量有一定的影响，但不是主要因素；土壤质地，地表植被类型成为决定土壤持水能力的主要影响因素。研究区主要以居民区和耕地组成，其中95%以上为耕地。由于退耕还林政策，有15%的区域变成林地，主要有果园、杨树林；耕地仍占较大部分，有蔬菜类和稻田等。

2 实验内容

2.1 代表点的设计

结合黄泛冲积平原地带的具体情况，根据该流域下垫面条件特点，在该地区取两个实验点：林区（梨园），非耕作区（砂土堰），如表1。

说明：试验期间，该地区地下潜水面较高，部分观测点埋深 1米处可见水。

2.2降雨模型实验设计

在5个试验点分别设置降雨模型，该降雨模型应保证在1米×1米的范围内实现平均降水，并能实时监测、控制流速流量。利用PVC管制作9厘米×90厘米方格管网，利用钢针头刺穿PVC管，使水能在压力作用下向上喷出，平均降落在1米×1米的实验区上。同时在管网入口处连接阀门、水表，利用阀门来控制流速，利用水表实时监测降水量。进行降雨实验时，应控制并记录降雨时间，以计算降雨强度。

2.3产汇流模M实验

在5个试验点分别设置产汇流模型，该模型需要一定的自然坡度以保证流域汇水方向一致，且只形成一个流域出口。在实验点建立1米×1米实验区，用20厘米×100厘米钢板将区域边界封闭，并在其中一边留出20厘米×20厘米断面，作为流域出口断面。尽量保持原状土，为形成地形可适当人工制造坡度，并覆盖以表层土。坡面汇流边界设置水槽，通向流域出口断面。在出口断面制造堰和汇水沟。

2.4土壤水分的测定

用土钻法对实验点每隔0.1米分层取土样，所取土样深度h≤1米，每个实验点取三个平行样，然后用实验室烘干法（105±2）℃，测定土壤的质量含水量；降水量的观测采用雨量计实测。

3 结果

实验前测得前期土壤含水率，如表2。

通过控制变量：实验点土质、前期土壤含水率、降雨历时、平均雨强等条件，测得如下出流结果，见表3。

4 结语

将不同深度、不同时间土壤的水分含量进行统计，得到不同前期土壤含水量、不同土壤质地、不同雨强下代表实验点各层深度的土壤水分动态变化过程，分析得出以下结论。

一是土壤含水量随着深度的增加，土壤含水量变化幅度减小。不同前期土壤含水量的试验点，对降水的响应滞后时间不同，但最后土壤含水量都逐渐趋于某一稳定值。

二是不同土壤质地的土壤含水量对降雨的响应不同，砂质黏土较沙土不易下渗和蒸发，退水变化相对平稳。不同土壤质地的持水性也有较大差异，沙土地表到50厘米处土壤水分明显小于砂质黏土试验点的土壤水含量。

三是单位时间内不同降雨强度形成土壤含水量及产流量不同。雨强越大出流时间越早，出流历时越长，单位时间内形成的径流量越大。

参考文献

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[2]STEKAUEROVA V， NAGY V， KOTOROVA D. Soil water regime of agricultural field and forest ecosystems[J].Biologia， 2006，61（19）：300-304.

[3]BAKER J H. Measurement of soil water content[J]. Remote Sensing Reviews， 1990， 5： 263-279.

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[5]邵晓梅，严昌荣，徐振剑.土壤水分监测与模拟研究进展[J].地理科学进展，2004，23（03）：58-66.

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[7]SHIKLOMANOV I A. Appraisal and assessment of world water re-sources[J].Water International，2000，25（01）：11-32.

[8]靳孟贵，张人权，IAN SIMMERS，等.土壤水资源评价的研究[J].水利学报，1999，（08）：30-34.

[9]夏自强，李琼芳.土壤水资源及其评价方法研究[J].水科学进展，2001，12（04）：535-540.

土壤水范文第5篇

关键词：栅格数据模型 土壤水分 鄂尔多斯 地理信息系统

数字水文模型是构建在数字高程模型(DEM:Digital Elevation Model)基础之上的一种分布式水文模型，它以流域面上分散的水文参数和变量来描述流域水文时空变化的特性。利用GIS栅格数据模型进行地表水文特性的研究，是国际上的热点研究领域。对此已有学者开发和建立了不同的算法和模型[1，2，6，8，13]，同时也进行了相应的应用研究[7，14]。本文以鄂尔多斯高原的考考赖沟流域为例，利用GIS空间分析技术，建立研究区的数字高程模型。在此基础上，建立基于栅格系统的水流模型。然后根据土壤水分平衡原理，建立累积土壤水分补给量的准分布式模型，分析不同地形条件对土壤水分补给量分布的影响。模型的建立与实现对于研究不同地形条件下潜在生态恢复的可能性、水土资源的耦合以及土地资源潜力的发挥具有重要意义。

1 模型的建立

1.1 累积土壤水分补给量模型 累积土壤水分补给量是指在降雨过程中能够为土壤所保持的部分，只有这一部分降雨能够为植被所潜在利用。它的空间分布不仅与土壤本身的物理属性有关，而且还与地形坡度、高度、土地利用类型与管理措施等密切相关。