不同供水條件下紫色土入滲影響因素研究.pdf

1、土壤入滲過程是流域水文循環(huán)的重要組成部分，與土壤水分再分配、土壤侵蝕、養(yǎng)分隨水分的遷移、農(nóng)業(yè)面源污染等問題密切相關(guān)。紫色土是川中丘陵區(qū)主要的耕地資源，它是由紫色頁巖發(fā)育而成的土壤，孔隙度大、入滲能力強、土層淺，而且下伏透水性極弱的泥頁巖。獨特的巖土結(jié)構(gòu)，加之該地區(qū)降雨在時空分布上具有極大的不均勻性，致使紫色土坡耕地同時成為長江上游地區(qū)水土流失最為嚴重的土壤類型，其帶來的河流的非點源污染問題成為當(dāng)前水體污染控制的難點和重點。本研究結(jié)合室內(nèi)

2、物理化學(xué)試驗等研究手段，主要針對紫色土中的粘壤土進行不同供水條件下入滲特性及影響因素的研究分析，分別探討了積水條件下不同容重、初始含水率及積水深度對紫色土入滲性能的影響，人工模擬降雨條件下降雨強度、地面坡度及聚丙烯酰胺(PAM)加入量對紫色土坡耕地降雨入滲性能的影響，以及間歇入滲條件下周期時間及循環(huán)率對紫色土入滲性能的影響，研究結(jié)果表明：
　　1)積水條件下，積水深度、土壤初始含水率及土壤容重對于紫色土入滲性能均有影響。實驗發(fā)現(xiàn)，

3、在紫色土容重為1.20g.cm-3，初始含水率為10％，積水深度分別為1cm、3cm、6cm、10cm條件下，同一入滲時間，紫色土入滲量及入滲率變化不大，一般情況下可忽略；在紫色土容重為1.36g.cm-3，積水深度為6cm的條件下，當(dāng)初始含水率由5%增加到20%時，初始入滲率由258mm/h減少到207mm/h，入滲衰減速度加快，達到穩(wěn)定入滲速率的時間縮短，最終達到的穩(wěn)定入滲率由15.6mm/h減少到8.4mm/h，在同一入滲時間內(nèi)達

4、到的累積入滲量也有所減?。谎芯窟€發(fā)現(xiàn)，土壤容重對于紫色土入滲性能的影響最為顯著，紫色土土壤容重與累積入滲量及入滲率均呈顯著負相關(guān)關(guān)系，即隨著容重的增加，同一時刻紫色土累積入滲量及入滲率均呈減小的趨勢，試驗條件下，當(dāng)紫色土容重由1.20g.cm-3增加到1.60g.cm-3時，紫色土穩(wěn)定入滲率由21.6mm/h減小到3.6mm/h。
　　2)人工模擬降雨條件下，降雨強度，地面坡度及PAM加入量對于紫色土坡耕地入滲性能均有影響。實驗發(fā)

5、現(xiàn)，隨著降雨強度的增大，土壤開始產(chǎn)流的時間提前，累積入滲量增加，紫色土穩(wěn)定入滲率也呈增大趨勢，降雨強度為60mm/h、96mm/h及180mm/h時所對應(yīng)的穩(wěn)定入滲率依次為26mm/h、40mm/h及48mm/h；對于紫色土而言，因其具有土層淺薄，下層為極弱透水層等結(jié)構(gòu)特點，隨著坡度的不斷增大，紫色土穩(wěn)定入滲率不斷增大，在雨強為1.0mm/min，不添加PAM的條件下，當(dāng)坡度由0°增加到10°時，紫色土穩(wěn)定入滲率由13mm/h增加到45

6、mm/h；聚丙烯酰胺通過影響土壤的孔隙度，容重及水穩(wěn)性團聚體含量等基本物理性質(zhì)能有效提高紫色土的入滲能力，但并不是加入量越多越好，本實驗在加入量為5g/m2的條件下入滲效果最好。
　　3)間歇供水條件下紫色土入滲特性不同于連續(xù)供水，入滲特性更為復(fù)雜。間歇供水條件下紫色土入滲曲線為間斷的非連續(xù)曲線，第一周期的積水入滲階段與連續(xù)積水入滲過程一致，從第二周期開始，相同凈入滲歷時條件下，間歇入滲累積入滲量及入滲率均比同條件下的連續(xù)積水入滲