入渗水头对盐碱土水分运移影响数值模拟研究.pdfVIP

山西水利鲁富富 技术与应用 ·2010年第8期 人渗水头对盐碱土水分运移影响数值模拟研究 罗 朋 (山西省水利水电科学研究院，山西 太原 030002) [摘要]通过室内盐碱土垂直入渗水盐模拟试验，对不同水头作用下湿润锋、累积入渗量和时间变化特征实 验数据进行分析模拟。研究结果表明，不同水头条件下湿润锋和累积入渗量与入渗历时有显著的乘幂关系， 提出了考虑入渗水头和土壤容重条件下湿润锋的推进距离和入渗时间的关系式；累积入渗量与时间的幂函 数关系中系数A与土壤容重和入渗水头的影响较小，而指数B随着入渗水头的增加而呈线性增加的趋势， 随土壤容重的增加呈降低趋势。 [关键词]盐碱土；垂直入渗；入渗水头；湿润锋 ；累积入渗量 [中图分类号】s156．44 [文献标识码]B [文章编号]lOO4—7042(2OLO)O8—0039～03 为缓解区域水危机，尤其是在淡水资源缺乏而咸 1 试验材料与方法 水资源较丰富的盐碱地分布区，充分利用区域内的水 1．1 供试土壤 土资源，实现农业可持续发展，采用先进的灌水方法 土样取 自甘肃省民勤县双茨乡裕民村，取土深度 是未来农业发展的趋势。盐渍土是一种世界性的低产 40cm。土样的选取共分5个采样点两个地方，取回后 土壤，由于我国水资源短缺和土地资源的日益减少和 土壤经过掺拌过2mm筛子，使土样均匀并经 自然风 退化，实行节水灌溉，提高土壤生产能力，改 良和利用 干。采用烘干法测定风干土壤初始含水率为2．51％， 盐渍化土壤已成为提高农业生产、合理利用水资源和 采用重量法测得土壤初始含盐量为 1．634％。 土地资源的一个重要问题。近年来 ，国内外许多学者 1．2 试验处理和方法 对盐碱土的灌溉利用及改 良方面做了大量的研究工 为研究盐土在垂直人渗条件下，人渗水头和初始 作，特别是在盐碱土壤中实施节水灌溉对土壤水盐运 容重对盐土水分含量变化的影响，进行了一维垂直人 动和作物生长的影响是许多学者十分关注的热点问 渗试验。试验装置包括试验土柱、供水设备及其他测 题，这就需要了解不同灌溉条件下的土壤水盐运动规 量装置。人渗水采用无二氧化碳的蒸馏水。土柱试验 律。在不同节水灌溉方式对土壤水盐运移的研究方 土壤容重分别为 1．35g／em，，1．45g／em 和 1．50g，cm，， 面，国内外学者在喷灌 、重力滴灌及地下渗灌做了一 进行了在 5个不同入渗水头 (2．5cm，5cm，10cm， 些研究工作 [1-3]，关于不同水头对土壤水盐运动的影 l5cm，20cm)下的垂直入渗试验。 响，国内外学者大多研究了入渗水头对土壤水分运动 2 结果与分析 的影响 ，对在盐碱土壤 中不同人渗水头对土壤水分 土壤人渗特性是反映土壤入渗过程中湿润锋随 运动的影响的研究还较少。实际上，研究不同水头对 时间的变化规律以及土壤累积人渗量和入渗速率的 土壤水分变化的影响，对盐碱土壤的水盐运移特征有 变化特征。在积水人渗条件下，土壤 中水分的运动过 重要作用，它是盐碱土实施重力滴灌和地下渗灌技术 程受表层土壤与下层土壤的水势梯度 (基质势梯度) 的一个重要理论依据。本文针对盐碱土在不同人渗水 及重力作用的影响，使水在土壤孔隙中做不稳定 头条件下土壤水分运移特征进行分析，通过室内土柱