不同質地土壤滲灌下水分運動特征實驗研究與應用

□朱文武

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤采自南陽，為了對不同質地土壤滲灌特征進行分析，研究中取3種土壤進行了試驗。分別是南陽王村（粘壤土），南陽馮樓（中壤土），白河附近（砂壤土），三種土壤的機械組成見表1。取土深度0～40cm，取土時測量土壤容重。土樣取回后，先風干晾曬，挑揀出雜物，再過2mm孔徑篩，攪勻，備用。

1.2 試驗系統的制作

用土槽進行了物理模型試驗。制成試驗土槽的規格是 80cm×40cm×100 cm（長×寬×高），土槽壁采用厚1cm的有機玻璃制成，可觀察槽內土壤濕潤鋒運移位置。

1.3 試驗方法

試驗于2007年1～6月在南陽氣象觀測站完成。為了使試驗具有可比性，將不同質地土壤的含水量差異控制到較小，將土樣按照原容重分層（每層5cm）裝入土槽中，并注意回裝土時均勻（表1）。土槽上加蓋，以防試驗期間土壤表面蒸發，灌水時，通過調節供水壓力使滲灌管內水壓保持在2.0m。灌水過程中按既定時間間隔觀察土槽內濕潤鋒的變化情況，并將其描繪在土槽的一側槽壁上，實驗結束后，測量不同時間的濕潤鋒移動距離。灌水結束時，取下土槽一側有機玻璃壁槽上的膠塞，立即取土，用烘干法測定土壤含水量，并換算為體積含水量。

表1 試驗時三種土壤的土壤含水量和容重

2 結果與分析

2.1 累積灌水量的變化規律

對試驗過程中累積灌水量的數據進行作圖分析，發現累積灌水量與時間的關系可以使用冪函數來擬合，且關系方程的決定系數均達到了極顯著的水平。從冪函數的擬合公式可以看出，冪值項小于1，這表明灌水速率隨時間的增長呈冪函數的規律逐漸減小。……