《土壤水与下渗》课件

土壤水与下渗土壤水是土壤中所含的水分土壤水对植物生长至关重要，它提供植物所需的营养物质和水分土壤水也影响土壤的物理性质，例如土壤的结构、孔隙度和通透性课程简介课程目标课程内容学习方式深入了解土壤水和下渗的概念、类型包括土壤水的概念、形态、测量方法课堂讲授、课外实践、课后作业、案和影响因素掌握地下水位监测和保，下渗过程，地下水补给与排出，土例分析等形式，帮助学生理解和掌握护方法，并了解地下水资源开发与利壤水和地下水资源的保护与利用等课程知识用的原理什么是土壤水？土壤中的水分植物生命之源土壤水组成土壤水是指存在于土壤孔隙中的水分土壤水是植物生长发育必不可少的物土壤水包括自由水、毛细水、吸附水，对植物生长至关重要质基础，为植物提供水分和养分和化学结合水，每种形态都有其独特的性质土壤水的形态化学结合水毛细水自由水吸附水与土壤矿物质发生化学反土壤中受毛细管力作用，土壤中不受土壤颗粒吸附土壤颗粒表面吸附的水分应，形成水合物的结晶水沿着土壤颗粒表面向上移力影响，可以自由移动的，以薄膜状存在吸附水化学结合水不易被植物动的水毛细水是植物吸水自由水包括重力水和不易移动，但可以被植物吸收，通常不计入土壤水水的主要来源毛管水吸收分自由水重力水可移动性

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2.12自由水受重力影响，向下自由水在土壤孔隙中自由渗透移动，容易流失植物可利用

3.3植物根系能够吸收自由水，满足生长需求毛细水毛细管作用毛细水上升高度土壤含水量土壤颗粒之间存在空隙，这些空隙毛细水上升高度与毛细管半径成反毛细水是植物根系可利用的主要水形成了毛细管由于水具有表面张比，毛细管半径越小，毛细水上升分来源，对植物生长起着至关重要力，在毛细管中会形成一个向上的高度越高的作用压力，将水向上拉升，形成毛细水吸附水定义特点12吸附水是指土壤颗粒表面吸附水具有很强的结合力通过分子间作用力吸引并，不易蒸发，其含量受土结合的水分，它难以流动壤类型、矿物组成和有机，不能被植物根系直接吸质含量影响收作用3吸附水可以促进土壤养分的释放和转化，并为土壤微生物提供水分化学结合水化学结合水化学键土壤结构土壤中的化学结合水是指与土壤矿物这些水分子与土壤颗粒之间以化学键化学结合水主要存在于粘土矿物和氧质表面的离子发生化学反应，形成稳的形式结合，不易释放，通常无法被化物中，是土壤水分的重要组成部分定的水合离子或结晶水植物根系吸收利用，对土壤的物理化学性质有影响土壤水的测量土壤水分仪土壤水分仪可以测量土壤中的水分含量，常用的方法有阻抗法、电容法和中子法等张力计张力计用于测量土壤水分的势能，根据土壤水分的势能可以推算出土壤水分含量烘干法烘干法是将土壤样品烘干至恒重，然后通过重量变化计算土壤水分含量化学分析法化学分析法是利用化学试剂与土壤水分发生反应，通过测量反应产物来推算土壤水分含量重力下渗重力1引力作用土壤孔隙2土壤颗粒间的空隙水压差3土壤表层与深层水压不同渗透4水分向下移动重力下渗是指水分在重力作用下，通过土壤孔隙向下渗透的过程土壤孔隙的大小和连通性影响渗透速度土壤含水量增加，水压差减小，渗透速度降低达西定律渗透系数的影响因素土壤结构土壤含水量温度植物根系土壤结构影响渗透速度，如土壤含水量影响渗透系数，温度影响水的黏度，温度越植物根系影响土壤的孔隙度砂质土壤渗透性强，粘质土土壤越湿润，渗透系数越小高，黏度越低，渗透系数越，进而影响渗透系数壤渗透性弱大土质结构土壤颗粒大小土壤孔隙土壤颗粒的大小和均匀程度直土壤孔隙的大小、形状和连通接影响渗透率性直接影响渗透率•砂质土壤颗粒较大，孔隙度•孔隙度越大，连通性越好，高，渗透率高渗透率越高•黏土土壤颗粒较小，孔隙度•孔隙度越小，连通性越差，低，渗透率低渗透率越低土壤结构土壤结构是指土壤颗粒的排列方式和团聚体的形成•团粒结构土壤，孔隙度高，通气透水性好，渗透率高•板结结构土壤，孔隙度低，通气透水性差，渗透率低土壤含水量土壤饱和度土壤饱和度是指土壤孔隙中被水充满的程度用土壤孔隙中水的体积占土壤总孔隙体积的百分比表示100%0%50%饱和干燥半饱和土壤孔隙全部被水充满土壤孔隙中没有水土壤孔隙中一半被水充满土壤饱和度是影响土壤水分运动的重要因素地下水补给与排出地下水补给1降雨、地表水、融雪和冰川融水等，通过土壤和岩石渗入地下，补充地下水地下水排出2地下水通过泉水、蒸发、植物蒸腾等方式从地下排出地下水位3地下水的补给与排出，决定了地下水位的变化，影响着水资源的可利用性地下水补给的途径降雨渗透河流湖泊渗透冰雪融水雨水是重要的地下水补给来源降雨河流、湖泊、水库中的水体，通过河高山冰雪融化后，水流渗入地下，是渗透到土壤和岩石中，补充地下水储床或湖底渗透到地下，补充地下水高山地区重要的地下水补给来源量地下水位与地形的关系地下水位受地形的影响很大在地形起伏较大的地区，地下水位通常较高，而在地形平坦的地区，地下水位通常较低地形变化也会影响地下水的流动方向例如，在山区，地下水通常会沿着山坡向下流动，而在平原地区，地下水通常会沿着河流或湖泊的流向流动地下水位调查确定调查目的1明确调查目标和范围选择调查方法2根据调查精度选择方法布设观测井3根据地形和地下水分布情况数据采集与分析4定期测量水位，绘制等水位线图地下水位调查是了解地下水资源状况的重要手段通过调查，可以掌握地下水位变化趋势，为地下水资源的合理开发利用提供依据地下水位观测观测点布设1科学规划观测点位置，确保代表性观测方法2水位计、水位传感器等，确保精度数据记录3及时记录观测数据，建立数据库数据分析4分析地下水位变化规律，预测未来趋势地下水位观测是了解地下水动态变化的重要手段通过观测数据分析，可以及时掌握地下水资源状况，为地下水资源的合理利用和保护提供依据地下水位变化规律地下水位变化时间尺度主要影响因素季节性变化年周期降雨量、蒸发量、温度、土壤水量长期变化数十年或更长气候变化、人类活动、地质构造土壤水的保护与利用节约用水控制地下水位农业灌溉是土壤水的主要消地下水位过高或过低都会对耗者，改进灌溉技术，合理土壤环境造成不利影响，要灌溉，避免过度灌溉，可以通过科学管理，控制地下水有效节约用水位在合理范围防治地下水污染农业生产中要减少化肥农药使用，加强废水处理，避免污染地下水资源节约用水农业用水工业用水生活用水水资源管理优化灌溉技术，例如滴灌和循环利用工业废水，减少对使用节水型器具，如节水龙喷灌，减少水浪费水资源的直接消耗头和节水马桶选择节水型作物，根据当地采用节水设备和工艺，降低合理用水习惯，避免长时间气候条件选择更适合的植物生产过程中的用水量淋浴，及时关闭水龙头种类加强水资源管理，制定合理的用水计划，提高水资源利用效率积极宣传节水意识，鼓励公众参与节水行动控制地下水位地下水位下降地下水位上升控制措施过度抽取地下水会导致水位下降，影降雨或灌溉会导致地下水位上升，可•合理利用地下水资源响地表植被，甚至导致土地盐碱化能会淹没地表建筑物，甚至引发洪涝•人工回灌地下水灾害•调节水资源供需平衡防治地下水污染控制污染源加强地下水监测

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2.12农业、工业和生活污水是地下水污染的主要来源定期监测地下水水质，及时发现污染问题，并采取要严格控制污染排放，加强污水处理，减少污染物措施进行治理的排放科学合理开采恢复地下水环境

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4.34过度开采地下水会导致地下水位下降，加剧污染对于已经受到污染的地下水，要采取措施进行修复应制定合理的开采方案，控制开采强度，恢复地下水环境质量地下水资源的开发利用地下水井灌溉系统城市用水供应地下水井是获取地下水的主要方式，地下水可以用于灌溉农田，为农业生地下水是城市供水的重要来源，满足通过钻井或挖掘获得地下水产提供充足的水源居民生活和工业生产的用水需求人工注入补给地下水选择合适的注入点要选择地势较低、土壤渗透性好、地下水位下降较快的区域作为注入点建设注入设施包括水源井、管道、水泵等设施，确保高效的地下水注入过程注入水质控制确保注入水的水质符合地下水水质标准，避免污染地下水资源监测注入效果定期监测地下水位变化、水质变化等指标，评估注入效果小结与思考土壤水的重要性地下水资源的保护土壤水是植物生长的关键要素，对农业生产至关重要它地下水资源是重要的水资源，保护地下水资源需要从节约参与了土壤养分的运输，为植物提供水分用水、防治污染、科学利用等方面着手合理开发和利用地下水资源，促进可持续发展。