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(qiáng)、土層淺，而且下伏透水性極弱的泥頁巖。獨(dú)特的巖土結(jié)構(gòu)，加之該地區(qū)降雨在時(shí)空分布上具有極大的不均勻性，致使紫色土坡耕地同時(shí)成為長江上游地區(qū)水土流失最為嚴(yán)重的土壤類型，其帶來的河流的非點(diǎn)源污染問題成為當(dāng)前水體污染控制的難點(diǎn)和重點(diǎn)。本研究結(jié)合室內(nèi)

2、物理化學(xué)試驗(yàn)等研究手段，主要針對(duì)紫色土中的粘壤土進(jìn)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(duì)紫色土入滲性能的影響，人工模擬降雨條件下降雨強(qiáng)度、地面坡度及聚丙烯酰胺(PAM)加入量對(duì)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(shí)間及循環(huán)率對(duì)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(duì)于紫色土入滲性能均有影響。實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)，初始入滲率由258mm/h減少到207mm/h，入滲衰減速度加快，達(dá)到穩(wěn)定入滲速率的時(shí)間縮短，最終達(dá)到的穩(wěn)定入滲率由15.6mm/h減少到8.4mm/h，在同一入滲時(shí)間內(nèi)達(dá)

4、到的累積入滲量也有所減??；研究還發(fā)現(xiàn)，土壤容重對(duì)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(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著容重的增加，同一時(shí)刻紫色土累積入滲量及入滲率均呈減小的趨勢，試驗(yàn)條件下，當(dāng)紫色土容重由1.20g.cm-3增加到1.60g.cm-3時(shí)，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(qiáng)度，地面坡度及PAM加入量對(duì)于紫色土坡耕地入滲性能均有影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)

5、現(xiàn)，隨著降雨強(qiáng)度的增大，土壤開始產(chǎn)流的時(shí)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(qiáng)度為60mm/h、96mm/h及180mm/h時(shí)所對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定入滲率依次為26mm/h、40mm/h及48mm/h；對(duì)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(diǎn)，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(qiáng)為1.0mm/min，不添加PAM的條件下，當(dāng)坡度由0°增加到10°時(shí)，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(tuán)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(shí)驗(yàn)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(shí)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