暗管排水条件下土壤水盐运移特征试验研究

暗管排水条件下土壤水盐运移特征试验研究第42卷第22期2011年11月人民长江YangtzeRiverVo1．42．NO．22Nov．，2011文章编号：1001—4179(2011)22—0070—03暗管排水条件下土壤水盐运移特征试验研究张亚年，李静2(1．水利部长江勘测技术研究所，湖北武汉430011；2．中国地质大学环境学院，湖北武汉430074)摘要：合理有效地治理开发盐碱地对农业生产及生态建设具有重要的实际意义。利用江苏滨海滩涂盐碱土壤，采用暗管排水的方法，进行了室内渗流槽试验，物理模拟土壤排盐过程。研究发现受暗管排水影响，土壤盐分极易排出，可有效地降低土壤盐度；表层土壤盐分运移主要受降雨量影响，盐分下降速率最快；深层土壤受上部土壤盐分的累积和降雨共同影响，盐分下降速率存在滞后性。数学模型Hydrus模拟与物理实验结果相似，并预测了试验后3个月的土壤盐分。关键词：渗流槽；暗管；土壤盐分；水盐运移；模型试验中图法分类号：S15文献标志码：A土壤盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在，特别是干旱、半干旱地区，问题更为严重¨。中国盐碱地面积大、分布广且类型多种多样，采用合理的盐碱地改良技术是促进农业可持续发展的重要途径之一。暗管改碱技术是国际上盐碱地改造的领先技术，其核心思路是通过埋设地下暗管，排除土壤中过多的水分，降低地下水位，并通过灌溉等淋洗手段去除土壤中过多的盐分，达到土壤改良的目的J。本文通过室内三维渗流槽物理模拟和Hydrus数值模拟，探讨了在暗管排水条件下土壤水盐的运移规律，为实际盐碱地改造提供了理论依据。1渗流槽设计与测试1．1渗流槽设计渗流槽模型为立方形，尺寸大小为450emx50cmX125cm。试验用盐渍土壤采于江苏南通滨海区的滩涂，填土采用还原法装样，根据野外土层的厚度和宽度，厚样装填。暗管距离底部20cm，沿长度方向放置。暗管一头封闭，一头用水阀排水。暗管内径12cm，管壁周围布满直径0．3em的小孔。渗流槽顶部的降雨系统为4根均匀分布的PVC管降雨器。为了保证降雨更加均匀，降雨装置的两头均设置有排气装置，进水口设置在降雨装置的中间。降雨强度为0．07～0．8cm／min。根据野外土层剖面、土壤渗透性和土壤水力参数等将渗流槽土体、土壤盐分监测探头总体分为4层，如图1所示。土壤盐分监测时间持续30d，每隔2h测试1次。廷径图1三维渗流