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本文在查阅国内外有关温度对土壤水分运动和保持影响研究成果的基础上,根据目前我国覆盖技术发展的需要,结合陕西省教委重点科研项目“陕西省膜下滴灌水盐运移规律的研究”,采用室内实验为主的方法,研究分析了温度对土壤水分运动和保持的定量影响以及影响机理,并根据实验得到的土壤水分运动参数用有限差分法求解Richards方程。 根据研究需要,本课题研制了一套恒温实验装置,其温度变化控制精度可在±0.5℃范围内。经理论分析选择 5、17、29和40℃作为实验温度。在不同温度下进行了室内水平一维入渗实验、垂直一维入渗实验以及点源入渗实验,观测各温度下的水分入渗参数和水分运动参数。对比研究温度对湿润锋运移距离、累积入渗量和湿润体含水率以及温度对水分运动的扩散率、导水率和水分特征曲线的影响。结果表明:湿润锋运移和累积入渗量与时间和温度都为幂函数关系;湿润体平均含水量与时间关系不大,与温度为负相关关系;点源入渗的水平湿润半径和垂向湿润深度可用垂直一维入渗的湿润锋描述;水分运动参数与温度密切相关,扩散率和导水率随温度升高而增大,随含水率升高而增大;水分特征曲线随温度升高而降低,土壤水势温度效应与温度为幂函数关系。温度对土壤水分运动和保持的影响一方面是由于温度影响水的表面张力和粘滞性,另一方面是由于温度影响密封土柱中空气的含量。 在实验研究的基础上,根据求得的土壤水分运动参数,带入Richards方程,用有限差分法求解。 国内有关温度对土壤水分运动和保持影响的研究相对较少,本文一方面是对该领域的扩充,是研究实际水热耦合迁移的基础;另一方面随着覆盖技术的发展,温度对土壤水分运动和保持影响的研究有重要的实际意义。