冻融作用下土壤不均匀系数对潜水与土壤水转化的影响

为了揭示冻融过程中土壤不均匀系数对潜水与土壤水转化的影响,在室内进行了-10、-20和-25℃依次降温恒温冻结62 d和自然消融10 d的冻融试验,研究了不均匀系数(Cu)为2.00(土柱A)、3.70(土柱B)、6.36(土柱C)、16.18(土柱D)和20.67(土柱E)的5个土柱在0.5 m地下水位埋深下的土壤温度、潜水蒸发量及潜水回补量变化特征。结果表明:在冻融过程中,土壤颗粒的不均匀系数越大,土壤剖面温度变化幅度越大。随着土壤深度的增加,土柱A和土柱E冻结结束时的温度差减小,不均匀系数对土壤剖面温度的影响减小。冻结0~3 d时,土柱A、B、C、D和E的潜水蒸发速率分别为0.11、0.15、0.23、0.27和0.39 mm/d,潜水蒸发速率相对较小,但不均匀系数越大,潜水蒸发速率越大;冻结结束(第62 d)时土柱A、B、C、D和E的累积潜水蒸发量分别为15.17、21.46、28.23、34.96和38.65 mm,累积潜水蒸发量与土壤不均匀系数较好的符合对数函数的关系,潜水与土壤水的转化量随土壤颗粒不均匀系数增大而增加。