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土壤水力参数是确定灌溉、排水系统工程的重要参数。本文采用田间实验和室内实验相结合方法,对陕西省9个县和甘肃省临泽县的土壤水力参数分布特征进行了直接测定,同时用质地等基本物理参数间接求解了土壤水力参数,得到如下主要研究成果: (1)对比分析多种因素对土壤吸渗率及导水率的影响,结果显示,随着土壤含水率的增大,土壤吸渗率逐渐减小;土壤吸渗率曲线基本服从指数函数分布;不同土地利用方式对土壤饱和导水率有一定影响;同时由于林地的有机质含量和容重偏大,而农地人为因素影响较大,因此林地和农地适宜采用稳态流方法计算导水率,而土质均一的苜蓿地适宜采用瞬态流计算法。 (2)土壤结皮的生长时间对土壤的基本性质影响较大,其中七年生的土壤结皮饱和导水率最小;去除土壤结皮后,土壤的导水能力可大幅升高;去除结皮后土地的导水率和无结皮土地的差异性较小;有结皮存在的土壤,其总孔隙度均低于无结皮土壤,生物结皮的形成堵塞了土壤表层孔隙;扰动土与原状土的水分特征曲线存在一定的差异;在相同负压时,扰动土的含水率高于原状土,在近饱和阶段,差异更加明显;扰动土的进气吸力大于原状土。 (3)通过不同方法求解土壤水分特征曲线的研究结果表明,采用固定孔隙标定参数求解,在高吸力阶段以及低吸力阶段均会产生较大误差,而采用随粒径变化的分段式标定参数计算则会取得相对较好的结果;利用颗粒组成资料回归出标定参数的经验公式,提高了精度并简化了计算量;将颗粒组成资料代入分型模型,通过拟合分形维数求解得到土壤水分特征曲线总体精度不及物理经验模型。 (4)通过不同方法求解土壤饱和导水率的研究结果表明,用实测土壤水分特征曲线拟合参数反求土壤导水曲线时,会存在一定的拟合计算误差,大尺度计算可不计;大部分常用的土壤转换函数(PTFS)计算模型的计算结果均一般,其中Brakensiek方法相对最好。采用逐步回归分析建立了求解土壤饱和导水率的经验公式,这些变量在显著性水平为0.05时,t检验和F检验的结果均达到显著,且土壤偏黏时,饱和导水率的计算值大于实测值,而当土壤偏砂时,则实测值大于计算值。 (5)选取两个站点的资料分析了土壤饱和导水率和其他基本参数的空间变异性质,研究发现长武站和临泽站的农田饱和导水率的变异系数分别为0.75和0.6,属于中等变异程度,土壤饱和导水率的空间分布均表现出一定的条带状与斑块状格局;从空间尺度来看,土壤饱和导水率在空间分布上并不是彼此独立的,而是具有关联性;两个站点土样的各级粒径含量服从正态分布(p>0.05),且变异系数均小于0.1,为弱变异,但砂粒含量的变异程度略高于粉粒和黏粒;人为压实作用而造成了土壤孔隙的变化,在土壤结构的影响下饱和导水率的变化趋势与其他基本性质不完全一致。