大空隙流变化对溶质运移的影响试验研究

本试验设计3个来自Armagosa沙漠研究站的相似原状土柱在基模势为0、-2、-5、-10cm水头状态下,分别进行保守溶质置换试验,获取12条溶质穿透曲线。改进的特征半径指数用于定量分离各基模势区间,并计算有效水力传导孔隙度描述大空隙流的变化过程。同时,基于对流扩散方程(CDE)的确定性双区模型用于拟合各个状态下溶质运动的特征参数。试验结果显示,改进后的特征半径指数和大孔隙有效传导空隙度能很好定量大空隙流变化。在大空隙流发生时,溶质运移主要受到大空隙流对流作用影响,机械弥散作用变化不大。随着大空隙流的衰减,大空隙流与基质流的侧向交换过程逐渐成为溶质穿透过程的主要影响因素。大空隙流发生与基模势的关系有利于进一步分离研究土壤非均质流与溶质交互过程。