利用柱状换土毛细作用提升地下水实现胡杨自我恢复的探索研究

发布时间：2022-01-17 12:54

　　土壤毛细水是植物可以吸收利用的水,针对塔里木河下游流域应急输水无法解决的单株胡杨土壤水分胁迫问题,提出柱状换土技术提升地下水,补给胡杨根系土层,实现胡杨自我恢复。本文通过室内竖管毛细水上升高度试验,分析不同颗粒级配土壤毛细水上升高度随时间的变化规律,孔隙结构对毛细水上升高度和速度的影响,并利用投影寻踪回归（PPR）仿真计算各粒组对土壤毛细水上升高度的影响。结果表明:（1）当大于0.05 mm颗粒含量越高时毛细水上升速度越快;0.05～0.005 mm颗粒含量越高时毛细水上升高度越高。（2）土壤毛细水上升过程中,大孔隙决定毛细水上升速度,小孔隙决定毛细水上升高度。（3）0.05～0.005 mm颗粒含量对土壤毛细水上升高度起决定作用,得出利于毛细水上升的土壤粒度成分最优组合为:小于0.005 mm颗粒含量为0%,0.05～0.005mm颗粒含量为65%,大于0.05 mm颗粒含量为35%。研究结果探明了塔河沿岸天然土壤的毛细水上升规律,丰富了土壤水动力学理论,为柱状换土技术用于胡杨的生态修复提供了理论依据。 

【文章来源】：节水灌溉. 2020,(12)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

土壤毛细水试验装置示意图

本组试验8号～18号土壤毛细水上升高度试验结果见图3,从图中可以看出9号粉土和14号土壤毛细水上升高度高。14号土壤试验初期毛细水上升速度远远快于9号粉土,随试验时间14号土壤速度降低梯度较大,在试验10 d后毛细水上升高度小于9号土壤。8号～18号土壤毛细水上升速度在试验初期8号细砂最快,10号黏土最慢;试验观测的10 d内,毛细水上升高度是9号粉土最大,10号黏土最小。三种典型土壤(细砂、粉土、黏土)毛细水上升高度与时间关系见图4中的8号、9号和10号。其毛细水上升高度关系为:9号>8号>10号;试验初期的上升速度为:8号>9号>10号;测试时间内毛细水上升速度降低梯度大小关系为:8号>10号>9号。通过变水头渗透试验测得,8号细砂和9号粉土渗透系数分别为2.42×10-3 m/s和8.27×10-6 m/s,10号黏土经过48 h无水渗出。A.A.罗戴[18]指出土壤下渗率和土壤渗透系数直接反映其透水性强弱,同时反映出土壤孔隙大小。所以,从渗透试验结果可以得出渗透系数大小关系是8号>9号>10号,3种典型土壤在相同干密度条件下的内部孔隙大小关系为8号>9号>10号。所以,笔者认为在毛细水的上升过程中,土壤中较大的孔隙对毛细水的上升速度起决定作用,而最终的上升高度是有土壤中的小孔隙决定的。

细砂中掺入黏土毛细水上升高度与时间关系曲线

【参考文献】：
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本文编号：3594764