负压渗管对土壤盐分淋洗效果影响的模拟研究

【目的】探究土壤淋洗过程中负压多孔渗管的出流机制及其对土壤水盐运移的影响特征。【方法】采用HYDRUS模型对埋设真空负压渗管的土壤剖面进行数值建模,模拟淋洗过程中不同土壤质地(粉质黏土、黏土、黏壤土、砂质黏壤土、砂壤土)、土表入渗水头(2、4、6、8、10cm)和渗管内负压水头(200、500、1000、1500、2000cm)组合情景下土壤水盐动态形式,并分析淋洗前后土壤脱盐率以及单位灌水对应的渗管排盐量。【结果】(1)负压渗管的排水主要源于下渗水在土壤剖面内形成的悬着水带,当悬着水带含水率达到饱和时排水通量达到最大。(2)负压渗管下土壤质地对负压渗管的排水排盐效果起决定作用,砂粒占比越高对应的脱盐效率和淋洗效率越高。(3)各处理的脱盐率与入渗水头和管内负压均呈微弱的正相关,但在砂质黏壤土和砂壤土中,增大入渗水头将降低淋洗效率。(4)负压渗管相对无渗管的脱盐率最大提升程度为7.91%,但提升程度从渗管上方向两侧递减,并在渗管下方存在随管内负压减小而范围扩大的积盐区。【结论】淋洗过程中负压渗管在偏砂性的土壤中模拟所得水盐的调控能力较强,能够在淋洗水量不变的条件下提升土壤的局部脱盐收益。