补充资料：土壤水分滞后作用

土壤水分滞后作用
hysteresis of soil water

turang shuifen zhihau zuoyong土壤水分滞后作用(hysteresis of 5011water)土壤变湿(吸湿)过程的含水率随吸力的变化落后于变干(脱湿)过程的现象。图1为反映这一现象的曲线，称土壤水分滞后曲线，土壤水分保持和运动的一些现象，往往需用滞后现象解释。滞后现象吸只昏伴m、林赵，已氏含水率e图1土壤水分滞后曲线对于土壤保水是有利的，但滞后作用增加了分析水分运动的困难。特别在土壤剖面上湿润和干燥相继出现时，同一已知含水率，可对应几个不同的平衡状况，因而要考虑土壤剖面的干湿过程。随着科学技术的发展，目前在土壤水分运动的数值模拟计算中，已考虑滞后作用。在非饱和土壤导水率与含水率或吸力的关系中，也能观察到土壤水分的滞后作用，但一般比较小。 土壤水分滞后现象土壤吸水过程吸力与含水率的关系和脱水过程吸力与含水率的关系曲线，是两条不重合的曲线，即表明土壤易吸水而不易脱水。与一定吸力相平衡的土壤含水率在脱湿(干燥)过程较吸湿(湿润)过程为大，如图l中某一吸力51对应的脱湿时含水率01大于吸湿时含水率0，l。由饱和(吸力为零)开始脱湿至相当大的吸力(实际上一般测至1 .5兆帕以上)的脱湿曲线记”2)称为主脱湿线，重新吸湿至饱和，所形成的吸湿曲线(H偏之)称为主吸湿线。这两条曲线所形成的封闭圈称为滞后圈(或滞后环)。土壤在以后的干湿过程中所形成的吸力与含水率的关系线都将落在滞后圈内。滞后圈是土壤吸力与含水率关系最大可能的变化范围。当部分湿润的土壤开始变干，或部分脱湿的土壤重新湿润时，吸力和含水率关系顺着一些中间曲线，由一条主线移到另一条主线，这些中间曲线可顺序称为初级脱湿(dl)或初级吸湿(切l)，次级脱湿(山)或次级吸湿(wZ)，统称扫描曲线。土壤中湿润和干燥周期性变化所形成的扫描曲线可以在主线之间形成变化环。因此，吸力和含水率的关系随着土壤干湿变化是很复杂的。 ’土壤水分滞后作用的原因目前较普遍的解释是墨水瓶效应，接触角的作用和其他原因。墨水瓶效应即认为由于土壤孔隙间的几何形状的不均一性，使土壤中大小孔隙串连在一起，形成如墨水瓶似的肚大口小的剖面(图2)。大孔隙半径为R，小孔隙半径为ro如果最初是饱和的(图2(a))，这个孔隙只有在吸力._.__2厅____，_._二_._._.，，.，*，_‘_超过sr(七下(6系表回张刀)盯，大扎原甲的水才能通 式过小孔隙排出。但当该孔隙重新湿润时(图2(b))，则吸力只须达到、(之臀)，孔隙就充水。由于“>、所以sr>易。因此，在同样的含水率条件下，脱水过程对应的吸力高于吸水过程，也即表现出滞后作用。

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