Définition, Mesure et Facteurs d’influence de l’Infiltration

L’Infiltration est le processus par lequel l’eau à la surface du sol et pénètre dans le sol. Ce mouvement reconstitue l’humidité du sol, prend en charge la croissance de la plante, et contribue à la recharge des eaux souterraines après la pluie ou l’irrigation.

Comme la pluie atteint le sol, l’eau est interceptée par les feuilles, certains recueille dans les petites dépressions, et certains s’évapore. Le reste de l’eau peut pénétrer dans le sol ou se déplacer sur la surface de ruissellement.

L’équilibre entre l’infiltration et de l’intensité des pluies permet de déterminer si l’eau qui régénère le sol ou contribue à des inondations, à l’érosion, et des débits de pointe. L’équilibre change également avec l’humidité du sol, de la végétation, et la gestion des terres.

Les scientifiques et les gestionnaires des terres de l’étude de l’infiltration d’évaluer le drainage, l’irrigation, la performance, la recharge des eaux souterraines, et le bassin versant de comportement. Des mesures précises permettent d’expliquer pourquoi les champs voisins peuvent réagir différemment à la même tempête.

Ce guide explique le sens de l’infiltration, de sa relation avec la percolation, les principaux facteurs qui influencent son rythme, et la pratique de méthodes de mesure et d’amélioration pour l’agriculture, l’hydrologie et la gestion de l’environnement.

Qu’Est-Ce Que L’Infiltration?

L’Infiltration décrit l’entrée de l’eau de la surface de la terre dans le sol à travers les pores, fissures, de la racine des canaux, et d’autres ouvertures, où il devient une partie de l’eau du sol stocké sous terre.

Les propriétés des sols permettent d’expliquer pourquoi la même tempête de pluie peut s’infiltrer rapidement dans un champ, mais de produire des eaux de ruissellement à proximité; la texture du sol et les propriétés de la forme des tailles de pores et le mouvement de l’eau en dessous de la surface.

Le processus se connecte aussi des terres et des systèmes vivants: les racines des plantes, des organismes du sol et la végétation en décomposition de créer ou de préserver des ouvertures qui influencent l’entrée de l’eau, de la conservation, et le mouvement par la partie supérieure du profil de sol. Ces interactions mettent en évidence l’importance de la relation entre la terre et les systèmes vivants.

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Pourquoi l’Infiltration des Questions en Hydrologie

L’Infiltration des magasins de pluie dans le sol, faisant de l’humidité disponible pour les plantes entre les tempêtes. L’eau continue de baisser et régénère les eaux souterraines lors de couches perméables et disponible de stockage souterrain de permettre la recharge au fil du temps.

À l’échelle du bassin, l’infiltration des retards de la circulation de l’eau de pluie dans les canaux et peut réduire un ruissellement rapide des pics. Ceci est important dans la gestion des bassins versants et le cycle hydrologique à l’échelle du paysage.

Quand la pluie dépasse la capacité du sol à absorber l’eau, le ruissellement de surface augmente. Lors de l’infiltration d’un produit de façon constante, plus d’eau risque de pénétrer dans des zones racinaires et les magasins au lieu de couler immédiatement.

Hydrologues de l’utilisation de l’infiltration d’information pour estimer les eaux de ruissellement, de comprendre l’inondation des réponses, et d’évaluer comment les précipitations prend en charge des débits en période sèche. Ces mesures contribuent également à expliquer les différences entre les bassins versants avec le contraste des sols et de la végétation.

Les Facteurs Qui Influencent L’Infiltration

Le taux d’Infiltration varient selon le site, car la texture du sol, la structure existante de l’humidité, des précipitations, de la pente, la végétation, l’utilisation des terres et d’interagir. Pas un seul facteur qui détermine le taux dans toutes les conditions ou de la saison.

Indices utiles viennent de l’observation des propriétés physiques du sol, de comprendre comment les ressources du sol sont gérés, et notant que la végétation a été enlevée ou de la surface compactée après la machinerie ou de trafic de pied.

1. L’Intensité des pluies et de la Durée: Quand la pluie tombe plus vite que le sol peut absorber, l’excès de l’eau de ruissellement. Plus les tempêtes peuvent commencer avec haut infiltration mais lent que les pores de le remplir et de l’humidité du sol augmente.

2. La Texture du sol: les sols Sableux admettent souvent de l’eau rapidement, car ils contiennent relativement importante connecté pores. De Fine texture des sols argileux peuvent transmettre de l’eau plus lentement, bien que les fissures et la bonne structure peut changer de modèle.

3. La Structure du sol et de la Porosité: Stable agrégats de créer des canaux connectés qui guide l’eau dans le profil, tandis que la formation de croûtes et le compactage de couches à proximité des voies. Ces conditions influencent fortement le mouvement de l’eau à travers le sol.

4. Végétation: Plante auvents adoucir goutte d’impact, tandis que les racines et les résidus organiques améliorer la structure du sol. L’enlèvement de la végétation expose la surface de l’étanchéité et de l’érosion, ce qui peut réduire l’infiltration après d’intenses précipitations dans le temps.

5. L’Humidité initiale et des Conditions de Surface: Sec de sol peut absorber l’eau d’abord rapidement, mais la hydrofuge ou en croûte de surfaces peuvent résister à l’entrée. Déjà saturé les sols ont peu d’espace de rangement à gauche, de sorte que davantage de pluie devient souvent les eaux de ruissellement plutôt que de les recharger.

Comment Les Propriétés Des Sols Affectent L’Infiltration

Des infiltrations dans le sol dépend non seulement de la texture, mais aussi sur la manière dont les particules forment des agrégats et comment le profil de sol variations avec la profondeur. Connecté pores, pourrait accélérer le mouvement, tandis que les couches denses de la restreindre.

1. La Texture et la Taille des Particules: de Sable, de limon, d’argile et de particules pour créer différentes tailles de pores et de rétention d’eau des motifs. Leurs proportions sur la rapidité de l’eau pénètre et se déplace à travers le sol dans des conditions similaires.

2. La Structure et les Macropores: Racine, chaînes du ver de terre creuse, des fissures de retrait et de stabilité des agrégats de créer des voies d’eau. Ces ouvertures peuvent la vitesse d’infiltration et permettent parfois des produits chimiques pour se déplacer dans le sol vers les couches plus profondes.

3. Le compactage et la formation de Croûtes: machinerie Lourde, de trafic de pied, et les gouttes de pluie impact compact ou sceller la surface. L’eau pénètre ensuite plus lentement, en augmentant le ruissellement et les risques d’ érosion des sols nus ou des terrains en pente.

4. Profil du sol et de Stockage: Un épais horizon sous lâche terre arable peut restreindre drainage vertical et d’encourager l’écoulement latéral. De stockage disponible en dessous de la surface affecte également la façon dont beaucoup de l’arrivée de l’eau peut continuer à la baisse après la pluie.

Les méthodes de Mesure de l’Infiltration

Hydrologues de l’estimation de l’infiltration à l’échelle du champ, ou à l’échelle des bassins versants. Des approches communes comprennent hydrogramme d’analyse, de simulation de pluie, et l’anneau infiltrometers, le soutien des ressources en eau de la planification au cours de la saison humide.

1. Hydrogramme de l’Analyse: Un hydrogramme dossiers de ruisseau ou canal de décharge au fil du temps, alors que les précipitations les registres de l’eau d’entrée. Les analystes de comparer les précipitations mesurées et les eaux de ruissellement afin d’estimer les pertes, y compris l’infiltration, à l’intérieur d’un bassin versant au cours d’une tempête.

2. Bague Infiltrometers: les Chercheurs pousser des anneaux dans le sol, puis ajouter de l’eau lors de la mesure de son niveau ou de les refuser. Double anneau dessins estimation entrée verticale et peut informer la recharge des eaux souterraines à des évaluations.

3. Les précipitations de la Simulation: Un simulateur de pluie s’applique une pluie artificielle d’une parcelle d’essai et les mesures appliquées à l’eau et les eaux de ruissellement. Des chercheurs de compte pour le stockage en surface et, si possible, l’évaporation de l’estimation de l’eau infiltrée.

4. Stagnantes peu profondes analyses de l’Eau: Ces tests de maintenir l’eau à la surface et à l’enregistrement de la reconstitution des ressources nécessaires pour maintenir un niveau connu. Les chercheurs notent l’humidité initiale de préparation de la surface, et la durée de l’essai pour obtenir des résultats comparables.

Les précipitations mesures nécessitent des observations représentatives en raison des tempêtes rarement distribuer l’eau de façon homogène à l’échelle de grands bassins versants. Fiable mesures de précipitations et de l’écoulement des dossiers d’améliorer la précision des estimations obtenues à partir des hydrogrammes.

Comment Calculer le Taux d’Infiltration

Un taux d’infiltration exprime la quantité d’eau qui pénètre dans le sol par unité de temps. Les scientifiques rapportent souvent il en millimètres par heure, ce qui permet des comparaisons entre les sols, les intrigues, et des conditions de tempête.

Calculer le taux moyen en divisant la profondeur de l’eau qui s’infiltre par le temps écoulé: le taux d’infiltration = infiltré la profondeur de l’eau ÷ temps écoulé. Le résultat en millimètres par heure pour la comparaison.

Si 24 millimètres d’eau dans le sol pendant deux heures, la moyenne des taux d’infiltration est égal à 12 millimètres par heure. Ce simple exemple compare les parcelles, bien que les taux changent habituellement pendant les tempêtes.

Si l’intensité des pluies reste au-dessus de la capacité d’infiltration, l’excès d’eau peut s’exécuter sur la surface. Cela permet d’expliquer les précipitations piloté par l’herbicide de transport et les voies de commun, l’eau des sources de pollution dans les bassins versants agricoles.

Pour de captage des estimations des analystes de comparer les précipitations et les eaux de ruissellement et compte pour l’interception, l’évaporation, et la dépression de stockage où les données le permettent. Ces estimations doivent être le représentant de la mesure des chutes de pluie dans la région et fiable des flux de documents.

Façons d’Améliorer les Infiltrations dans le Sol

L’amélioration de l’infiltration signifie généralement la protection des pores, la réduction de la surface d’étanchéité, et l’augmentation de la matière organique. Les pratiques doivent correspondre au type de sol, pente, de la pluie, de la récolte du système, et le drainage des besoins plutôt que de suivre une recette unique.

1. Maintenir la Végétation et le Sol: Maintenir le sol couvert avec des résidus de cultures, de paillis, de cultures de couverture, ou la vie de la végétation. Réduit goutte de pluie impact, ralentit l’écoulement de surface, et permet de protéger les agrégats de maintenir connecté pores lors des fortes précipitations.

2. Ajouter de la Matière Organique: assorti de matières organiques comme le compost mûr ou vermicompost pour prendre en charge l’agrégation et l’activité biologique. Utilisation propre, mature matériaux et de suivre les besoins de la culture afin de prévenir la contamination ou l’excès de nutriments.

3. Réduire la Compaction du Sol: Éviter de conduire de l’équipement lourd sur terrains mouillés à cause d’un sol humide compresse facilement. L’utilisation contrôlée des voies de circulation et de limiter inutile de passe pour préserver les pores de réseaux et de réduire la surface de compactage dans les zones cultivées.

4. Gérer les Pentes et les eaux de Ruissellement: Utiliser le travail réduit du sol, la culture du contour, les terrasses, ou les bandes d’herbe où adapté pour la pente et de la culture. Ces pratiques de ralentir les eaux de ruissellement et de protéger la structure du sol, alors que les précipitations pénètre sur le terrain de manière plus uniforme.

5. Match de l’Utilisation de l’Eau à des Conditions de Sol: Combiner le paillage avec l’efficacité de l’irrigation et de conservation de l’eau des pratiques afin de sol reçoit de l’eau à un taux de qu’il peut absorber. Évitez de trop arroser lentement champs drainés.

L’Infiltration, le Ruissellement et la Protection de l’Environnement

L’Infiltration ne garantit pas la recharge des eaux souterraines: l’eau peut rester dans la zone des racines, s’évaporer, ou se déplacer latéralement au-dessus d’une couche moins perméable. Le local du profil de sol détermine le côté de la voie.

Un mauvais drainage et d’irrigation excessive peut garder le sol saturé même où l’infiltration se produit. La compréhension de l’engorgement et la salinité des sols permet d’expliquer pourquoi l’entrée de l’eau doit être évaluée en tenant compte de drainage et de sel de mouvement dans la zone racine.

Une infiltration rapide peut aussi transporter des contaminants dissous à la baisse, en particulier là où la nappe phréatique est peu profonde ou couches de sol de fournir un peu de filtration. La protection des eaux souterraines de la contamination par conséquent, les questions à côté de la recharge et de la fiabilité de l’approvisionnement.

Dans le même temps, une mauvaise infiltration peut augmenter le ruissellement qui transporte des sédiments, de nutriments, les pesticides et les déchets dans les cours d’eau. Efficace de la qualité de l’eau protection combine la conservation des sols, sécurité l’utilisation de produits chimiques et de contrôle de la pollution.

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Résumé sur la Définition, la Mesure et les Facteurs qui Influencent l’Infiltration

Questions fréquemment Posées à Propos de la Définition, de Mesure et les Facteurs qui Influencent l’Infiltration

1. Qu’Est-Ce Que L’Infiltration?

L’Infiltration est l’entrée de l’eau de la surface du sol dans les pores du sol. Il reconstitue l’humidité du sol et peuvent contribuer à la recharge des nappes et des débits en période de sécheresse, lorsque les conditions souterraines permis.

2. Quels Sont Les Facteurs D’Influence De L’Infiltration?

Les principaux facteurs comprennent la texture et la structure, la porosité, la compaction des sols, de l’humidité initiale, de l’intensité des pluies et de la durée, les croûtes de surface, la végétation, pente, et la perméabilité et la capacité de stockage du sol sous-jacent couches.

3. Ne Les Sols Sableux Ont Toujours Plus Élevé D’Infiltration?

Pas de. Les sols sableux, souvent, absorbe l’eau rapidement, mais leur performance dépend de compactage, la structure existante de l’humidité, et les croûtes de surface. Fissuré ou bien structurée argile peut parfois transmettre de l’eau rapidement, sous certaines conditions.

4. Quelle Est la Différence Entre l’Infiltration et la Percolation de l’?

L’Infiltration décrit l’eau de pénétrer dans le sol à sa surface. La Percolation de l’décrit de l’eau en mouvement à la baisse dans le profil du sol après l’entrée, tandis que la circulation d’air se réfère à ses latéraux de subsurface mouvement vers des ruisseaux ou des voies de drainage.

5. Comment Est-Infiltration Mesurée?

Des chercheurs de l’estimation de l’infiltration à l’aide de l’anneau de infiltrometers, la simulation des précipitations tests, ou de la pluie-débit à l’analyse. Ils choisir une méthode en fonction des conditions du site, de l’étude à l’échelle, de l’équipement, et de la nécessaire précision de la mesure en vertu de circonstances terrain.

6. Comment Calculer Le Taux D’Infiltration?

Diviser la profondeur de l’eau qui s’infiltre par le temps écoulé. Par exemple, 24 millimètres en s’infiltrant dans les deux heures donne un taux moyen de 12 millimètres par heure en vertu de ces conditions d’essai.

7. Comment Peut-Infiltration-Elle Être Améliorée?

Maintenir la végétation, l’utilisation de paillis ou de cultures de couverture, ajouter de la maturité des amendements organiques, de réduire le compactage et de gérer des pentes soigneusement. Choisissez des pratiques adaptées à la texture du sol, le drainage, le climat, le type de culture, et de l’utilisation des terres.

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