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在分析和总结国内外有关一维积水入渗与滴灌点源入渗条件下土壤水盐运移规律研究成果的基础上,针对盐碱地的特点,利用理论分析和模拟实验方法,对一维积水入渗与膜下滴灌条件下的土壤水盐运移基本规律及主要影响因素进行了研究,并推求了一维积水人渗条件下土壤水盐传递过程的简单数学模型。 在室内进行了一维积水入渗条件下同一土壤质地、不同的土壤初始含水量、不伺的灌水历时及相应的湿润深度的水盐运移模拟试验研究。就一维积水入渗条件下土壤水分运动特性、盐分分布变化特征的规律、土壤初始含水量对水盐运移的影响以及水盐耦合迁移特性间的定量关系进行了重点分析。分析结果表明:累计入渗量与入渗时间符合Kostiakov模型;湿润锋、入渗率与入渗时间成幂函数关系;不同历时的含盐量、盐分浓度、Na~+、Cl浓度与土层深度之间都存在着良好的指数关系;脱盐区深度、含盐量锋值位置、盐分离子锋值位置随着入渗历时的增加而增加,且符合幂函数关系;对于相同的湿润锋深度,土壤初始含水量的增加不利于上层土壤的脱盐;累积入渗量与盐分变化特征值成幂函数关系。在分析土壤水盐耦合迁移机制的基础上,建立了以达西定律、Brook-Corey公式以及土壤水分通量q仅为时间的函数的假定为基础的一维水分入渗模型和以对流弥散作用和通量平均浓度CJ=kC和CJ=uC_z伙为系数,u为浓度分配系数,C为浓度,z为土层深度)的假定为基础的单参数和双参数土壤盐分运移代数模型,并利用一维积水入渗水盐运移试验资料对所推求的理论关系式进行了验证,检验结果表明了该模型能反映土壤水分分布和溶液浓度分布的基本特征。 在室内进行了同一土壤质地、不同滴头流量、灌水量、土壤初始含水量的膜下滴灌水盐运移试验。分析了膜下滴灌条件下不同滴头流量、灌水量、土壤初始含水量下的水盐运移规律,并就这些因素对其水盐运移的影响进行了探索性研究。在膜下滴灌的水分运动中,地表积水范围随着灌水量、滴头流量的增加而增加;由于地表积水范围的影响,湿润体的水平距离大于垂直距离;湿润体水平距离与垂直距离之比X/Z的变化过程也符合乘幂关系;土壤含水量剖面形状类似于湿润体形状,滴头附近各节点的含水量值随着滴头流量、灌水量、土壤初始含水量的增加而增加。在膜下滴灌的盐分运移中,土壤含盐量等值线的分布形状类似于土壤含水量的等值线分布;随着滴头流量、土壤初始含水量的增加,达标脱盐区系数减小,因而不利于垂直向下压盐;随着灌水量的增加,达标脱盐区系数增加,有利于垂直压盐。在此基础上,对膜下滴灌水平、垂直、对角线三个单方向的盐分浓度分布特征进行了分析,结果表明:三个方向上的盐分浓度与深度存在着良好的指数关系。 本论文的研究结果将有利于对土壤水盐耦合迁移机制的深入认识,有助于推求模拟土壤水盐耦合迁移过程简单而适用的数学模型,并对盐碱地的开发利用有一定的指导意义。