土壤溶质迁移至地表径流过程的室内模拟试验

关于土壤溶质迁移到地表径流,现有研究大多是概念性的认识,对迁移过程中各个部分的定量研究却很少。该文为了量化研究土壤溶质迁移流失过程及其作用机理,通过设计2种水文条件即土壤水分饱和和土壤渗流条件,其中土壤渗流条件设置了2种水头(5cm,10cm),采用人工模拟5组不同地表径流流速,分别研究土壤溶质迁移到地表径流过程中4种途径:土壤侵蚀、伯努利效应、扩散和对流。试验结果表明了伯努利效应导致土壤溶质迁移量增加;特别是在土壤水分饱和条件下,当地表径流流速从55mL/s升到200mL/s时,伯努利效应引起的土壤溶质流失通量占总流失通量的比例从14%升到53%,在土壤水分饱和条件下,混合层深度小于5mm;但是在土壤渗流条件下,混合层深度随着水头的高低和径流流速的大小而变化。土壤溶质迁移过程同地表径流流速和地下水位高低有着重要关系。

降雨-径流条件下土壤溶质迁移过程模拟

通过雨滴的打击加速土壤表面溶质迁移至地表径流过程。通过设计3种水文条件即控制排水状态(-5cm)、土壤水分饱和状态和土壤渗流状态(5cm),采用人工模拟3种降雨强度(30、60和90mm/h),及同时外加模拟相对于降雨量的0、2、4和10倍径流量,研究土壤溶质迁移到地表径流过程中扩散过程的规律。试验结果表明降雨强度、或地表径流总量、或地表水位线的增加,均加速土壤溶质的扩散过程。渗流作用下,对流-扩散作用存在着一种交互作用,能加速分子扩散过程。土壤溶质迁移过程同降雨强度、地表径流量和地下水位高低有着重要关系。

不同地下水位深度条件下地表径流过程中溶质迁移规律研究

【目的】探明不同地下水位深度条件下,地表径流过程中溶质的迁移规律。【方法】采用模拟试验,研究3种地下水位(地下水位与地表持平、低于地表5和10cm)及不同地表径流流速下(90,120,200,250mL/s),土壤溶质迁移到地表径流过程中,其在3种途径(土壤侵蚀、伯努利效应、扩散)下的变化规律。【结果】当地表径流流速小于200mL/s时,随着地表径流流速的增加,土壤溶质流失加剧,伯努利效应和扩散作用是引起土壤溶质流失的主导因素;当地表径流流速大于200mL/s时,土壤侵蚀是引起土壤溶质流失的主导因素。径流60min后,当地下水位低于地表5～10cm时,随着土层深度的增加,土壤剖面中溴化物质量浓度则逐渐增大。当地下水位与地表持平时,混合层深度为0.9～4.6mm;当地下水位低于地表5和10cm时,混合层深度均小于2.5mm。【结论】土壤溶质迁移过程与地表径流流速和地下水位高低有重要关系。