土壤渗透特性的圆盘张力入渗法测定研究

以川中丘陵区紫色土为研究对象,采用圆盘张力入渗法,测定坡耕地和林地土壤在5个水头下(0、-1、-3、-6、-9cm)的导水率曲线,并对比分析野外圆盘张力入渗法和环刀土样室内降水头法测得的土壤饱和导水率的差异。结果表明,土壤稳定入渗率和非饱和导水率随负压绝对值的增大而降低,且坡耕地的变化幅度大于林地。野外圆盘张力入渗法测得的饱和导水率明显高于环刀土样降水头法的测定值。基于研究结果,推荐使用圆盘张力入渗法测定导水率曲线和饱和导水率。

岩溶槽谷区不同土地利用方式土壤入渗规律研究

在保持原状土条件下,采用张力入渗仪(盘径d=20cm,负压h0=-5cm)对重庆市青木关典型岩溶槽谷区不同土地利用类型土壤渗透性进行了研究。结果表明,在试验条件下,不同土地利用类型土壤渗透性存在明显差别。以旱地土壤渗透性能最好,而荒地较差。旱地非饱和导水率、稳定入渗率、累积入渗量随土层深度加深而减小,而林地各项入渗指标却随土层深度的加深而增加。荒地15—30cm层非饱和导水率、稳定入渗率、累积入渗量均较30—45cm层低。土壤容重、孔隙度与土壤入渗性能关系密切,而初始含水量仅与初始入渗率有关,其相关系数为-0.825**。各土地利用类型入渗过程的模拟结果表明,Kostialov水分入渗模型对所研究区不同土地利用类型土壤水分拟合度较好,拟合度约为0.765,对该区研究土壤水分入渗过程具有良好的适用性。

长江三峡山地不同垂直带土壤入渗研究

山地土壤入渗性能研究是评价植被涵养水源和保持水土功能的基础。利用盘式张力入渗仪,通过设置3种负压(-0.49kPa,-0.69kPa和-0.98kPa),分析不同负压条件下三峡山地各垂直带土壤的入渗过程,比较不同类型山地土壤的入渗性能和常用入渗模型的适宜性。结果表明,不同垂直带间土壤腐殖质层与淋溶淀积层入渗性能的差异呈现不同规律。腐殖质层的入渗率表现为,亚高山温性阔叶林棕壤>中山针阔混交林黄棕壤>低山暖性针叶林黄壤,针叶林黄壤饱和导水率仅为3.84mm/min,不足阔叶林棕壤的8%。腐殖质层入渗主要受土壤结构的影响,疏松多孔的棕壤表层的入渗能力比风化率低、质地粗的黄壤表层更强。淋溶淀积层的入渗率相比较,中山黄棕壤饱和导水率最小,为1.21mm/min,亚高山棕壤和低山黄壤较大。同一类型土壤的不同发生层相比较,亚高山棕壤、中山黄棕壤和低山弃耕地的腐殖质层入渗率均大于淋溶淀积层,而低山黄壤则相反,淋溶淀积层饱和导水率是腐殖质层的5.82倍。林地腐殖质层和弃耕地耕作层的入渗率随时间下降明显,林地淋溶淀积层和弃耕地犁底层降低幅度较小,趋于稳定入渗的时间较短。入渗曲线拟合显示,方正三通用经验公式对4种山地土壤入渗过程的模拟效果较好,是描述三峡库区山地土壤入渗过程的适宜模型。

长白山主要类型森林土壤大孔隙数量与垂直分布规律

利用张力入渗仪测量和计算了长白山自然保护区中4种主要类型土壤(暗棕色森林土、棕色针叶林土、山地生草森林土和山地苔原土)中半径范围分别在≥0.5mm、0.25～0.5mm和0.1～0.25mm的大孔隙数量与分布,并探讨了大孔隙的存在对土壤饱和渗水量的影响.结果表明:暗棕色森林土中大孔隙数量随土壤深度的增加而减少,自地表向下至40cm以内土层的变化较快,在40cm以下土层内的变化较慢;棕色针叶林土和山地苔原土中大孔隙数量随土壤深度的增加而增加;山地生草森林土中大孔隙数量随土壤深度的变化不大.大孔隙占土壤体积的比例虽然很小,却对土壤饱和渗水量的传导起到了重要作用.

南部沿海基岩地区地表风化层渗透特性研究

[目的]研究基岩地区地表风化层渗透特性,寻求其渗透系数的确定方法,可为孔隙—裂隙岩体地下工程的性能评价提供科学依据。[方法]以中国南部沿海花岗岩为研究对象,采用张力入渗仪,重点针对基岩风化层开展入渗试验研究,利用非线性回归法、多压力法、WS方法以及瞬态方法中的单盘测定法计算渗透系数,开展不同方法的综合对比与地质统计分析,确定研究区场地基岩表层风化层的渗透系数及其空间分布规律。[结果]①研究区基岩全风化层渗透系数分布在0.023~3.918 m/d,平均渗透系数约为0.971 m/d,与经验值相符;②研究区地形较高处基岩风化层渗透能力相对较强,地形较低处渗透能力较弱;③不同计算方法获得的渗透系数存在一定的差异性;④多压力方法更适合研究区基岩风化层渗透系数的确定。[结论]研究区基岩风化层渗透系数可采用张力入渗仪和多压力方法确定,其渗透性能整体较弱。