农田水利工程（二）

毛管水(capillary water) 亦称“毛钢管水”。受毛管压力作用而保持在土壤孔隙中的水分。运动方向和速度依毛管压力的大小而定。毛管水上升高度与毛管半径咸反比，毛管水运动速度与毛管半径平方成正比。粘性土中孔隙小，毛管水上升高度大而运动速度很慢；砂性土中则相反，其上升高度小而运动速度很快；壤土介于两者之间。毛管水与植物生长关系密切。按其存在形式，可分为毛管上升水、毛管悬着水和孔角水。
　　毛管上升水(capillary rise water) 受毛管力的作用，地下水沿毛管上升并保持在土壤的毛管孔隙中的水。存在于地下水面以上的土层。距地下水面愈近的土壤，其含水量就愈高；反之愈低。毛管上升水到达的最大高度称最大毛管上升高度，与毛管半径有关。
　　毛管水强烈上升高度(capillary intense rising height) 具有较大的毛管输水速度时的毛管水上升高度。当地下水矿化度较高时，表土的积盐速度与毛管水的上升高度和输水速度有关；在毛管水最大上升高度范围内，输水速度快，积盐速度快，土壤容易返盐。因此，地下水临界深度主要由毛管水强烈上升高度采确定。如粘性土中，毛管水上升高度大子砂性土，但在砂性土中，毛管输水速度比粘性土要快得多。在相同的地下水位和矿化度的条件下，轻质土易于返盐，即轻质上的毛管水强烈上升高度大于粘性土。
　　重力水(gravity water) 在重力作用下，沿土壤中非毛管孔隙由上向下移动的水。在水文地质学中称为“下渗重力水”。当土壤含水量达到田间持水量后，毛管孔隙全部充水，多出的部分水就进入非毛管孔隙中，这部分水只受重力支配，不能保持在土壤孔隙中，和地下水一样，形成地下径流。旱作物灌溉后，不允许整个根系吸水层出现重力水，否则会导致灌溉水量损失、肥料流失和抬高地下水位，招致土壤的次生盐渍化。如地下水位过高，长期阴雨，耕层土壤中长期或大量存在重力水，会恶化土壤的通气性，易形成渍害，对作物生长不利，须及时排除。
　　气态水(soil water in vapor) 土壤孔隙中的水蒸汽。由土壤水分蒸发而成，并与大气不断进行交换。遇冷凝结成水滴，成为土壤液态水。白天，气态水上升至地表，蒸发损失，或向下移动至温度较低的下层土中，凝结成液态水。夜间，表土温度降低，深层土壤中的气态水又向上移动至表土，凝结成液态水。土壤中气态水的含量汉少。但土壤蒸发过程中，均是液态水转化为气态水而损失。
　　土壤水分常数(soil water constant) 根据土壤水分的性质、能量状态以及与作物生长的关系，确定的几个特征土壤含水量。如吸湿系数、凋萎系数、毛管破裂含水量、田间持水量和饱和含水量等。这些数值可用含水量或土壤水吸力的大小来表示。用含水量表示时，因土质不同，其数值相差悬拣；如细砂土的田间持水量为4．5％(以重量计)，而粉粘土达23．8％(以重量计)。如用吸力倍表示，这两种土壤田间持水量的吸力值为10—30kPa(0.1—0．3bar)。
　　吸湿系数(hydroscopic coefficient) 土壤水分常数的一种。指土壤的吸湿水达到最大值时的土壤含水量。完全烘干的土壤置于饱和相对湿度的空气中，土壤吸湿水含量将达到最大值。这时水分子被紧紧地吸附在土粒表面，土壤水吸力为3．04M(31个工程大气压)。测定方法为：将盛有风干土的小称皿，放在空气相对湿度为94％的干燥器中(其中底部有10％硫酸溶液或硫酸钾饱和液)，经一段时间，土样称至恒重，这时的土壤含水量即为吸湿系数。
　　凋萎系数(wilting coefficient)亦称“凋萎点”、“凋萎含水量”。土壤水分常数的一种。作物因无法从土壤中吸取水分，出现永久凋萎，相当于刚出现这种现象时的土壤含水量。当土壤水由于植物根系吸水和表土蒸发而不断消耗，土壤含水量不断降低，土壤水吸力不断增加，作物根系吸水越来越困难。当叶面蒸瞬量大于根系的吸水量时，作物的叶片就会卷缩下垂，呈现凋萎。如果增加土壤含水量或降低外界的蒸腾能力，作物又恢复正常生长，这时称为临时凋萎。当土壤含水量降低到其一值时，作物出现严重凋萎，即使灌溉或降低外界的蒸腾能力，也不能恢复作物的生命活动，称为永久凋萎。达到凋萎含水量时，相应的土壤水吸力为1.47MPa(15个工程大气压)。凋萎系数是土壤水对作物生长有效部分与无效部分的分界点，常作为土壤中有效含水的下限。
　　最大分子持水量(maximum molecular moisture-holding capacity)土壤水分常数的一种。薄膜水达到最大量时的土壤含水量。是吸湿水和薄膜水的总和；相应的土壤水吸力为613kPa(S．25个工程大气压)。最大分子持水量中，大于凋萎系数的部分含水量能被作物吸收利用，
但数量很少。
　　毛管破裂含水量(moisture of eapillary bond disruption) 又称“毛管破裂点”、“生长阻滞点”。土壤水分常数的一种。毛管悬着水由于作物根系吸水和表土蒸发而逐渐减少，较粗的毛管首先排空，使毛管中的水分失去连续性，从而毛管水的运动中断。此时的土壤含水量，称为毛管破裂含水量。土壤含水量低于此值，作物吸