土内气阻对土壤入渗的影响研究进展

土内气体的存在直接影响水分进入土壤的过程,影响着入渗速率和入渗量,进而影响地表径流的发生与发展,本文综述土内气体压力对土壤入渗的影响,可为暴雨、漫灌时的入渗、径流过程及其模拟计算提供理论框架,为城市雨洪和土壤水文效应研究提供基础。地表积水、不良的土壤结构及透气条件下发生入渗时容易产生土内气压,使得土壤入渗过程波动增大、水分入渗量降低。土内气压与土壤入渗的耦合关系具备了一定的研究积累和理论基础,但仍旧缺乏系统全面的研究和归纳,由于实验设计的单一性和土内气压测定设备的局限性,以土内气阻发生条件、土内气压观测及其对土壤入渗的影响仍旧是今后土壤水文研究走向精准化的重要内容之一。

下凹式绿地内气压变化及其对雨水蓄渗过程的影响

通过研究不同降雨、土壤性质条件下下凹式绿地土内气压的变化及其对雨水蓄渗过程的影响,从而对下凹式绿地的设计优化提供依据。研究发现,下凹式绿地土内气压的产生时间随土层加深逐渐推迟,表层土(0~10 cm)与中层土(10~30 cm)的气压峰值基本一致,底层土(30~40 cm)气压峰值降低,主要由于随着土层深度的增加土壤空气含量降低。下凹式绿地内的气压可分为潜伏期、攀升期、平滑期和缓慢下降期4个阶段。下凹式绿地土内气压受降雨强度影响显著。当降雨重现期由1 a增大到3 a时,土内气压峰值由697.8 Pa增加至1101.5 Pa。气压产生后影响表层积水下渗,当降雨重现期由1 a增加到3 a时,所需渗水时长由320 min延长至750 min,降雨重现期为5 a时所需渗水时长延长至960 min。土内气压随着土壤含水率的增加而增大,当土壤含水率由2.1%增大到19.3%时,气压峰值累计增长97%,稳渗期渗水速率由0.68 mL·s^(-1)降低到0.06 mL·s^(-1),60 min内的径流入渗量减少98.8%。植被覆盖层对下凹式绿地土内气压产生的作用较小。研究成果对提高下凹式绿地对于雨水径流的调蓄效能,提高低影响设施对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用具有指导意义。