人为侵入体对城市绿地土壤水分入渗特征的影响

发布时间：2024-04-18 22:33

　　在快速城市化过程中,人为侵入体大量混入绿地,改变了土壤的三相组成及孔隙特征,但其对城市绿地土壤的入渗影响仍不清楚。基于一维垂直土柱入渗模拟,以典型人为侵入体砖块和混凝土碎块为例,研究其对城市绿地土壤水分入渗的影响特征。结果表明:(1)人为侵入体的混入均会抑制城市绿地土壤水分下渗,导致其稳定入渗速率降低,累积入渗量、湿润锋距离和土壤体积含水量减小,深层土壤水分变化滞后。同一配比下,以混凝土碎块对土壤水分入渗的抑制作用更为明显(P<0.1);(2)随着人为侵入体配比从10%增加到20%,土壤稳定入渗率、累积入渗量、湿润锋距离和土壤体积含水量仍持续减小或略有增加,但差异均不显著(P>0.1),其对土壤水分下渗的抑制作用渐趋减弱。(3)不同类型人为侵入体及配比下,城市绿地土壤水分的入渗量随时间变化更加符合Kostiakov模型。研究结果可为未来海绵城市的高效建设提供科学依据。

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【部分图文】：

图1入渗试验装置示意

试验土柱高50cm,内径20cm。顶部为可拆卸带均匀开孔的半封闭罩,用于减少水分蒸发损失和空气扰动;0—5cm为积水层,使用标有刻度的马氏管供水。马氏管高80cm,内径15cm,为试验提供4cm的恒压水头,入渗量以马氏管刻度为准。土柱5～45cm为入渗层,用于装填风....

图2不同人为侵入体及配比下绿地土壤水分入渗速率变化特征

各试验处理下,城市绿地土壤的入渗速率随时间变化的趋势总体较为一致,均表现为前期(0～20min)入渗速率迅速下降,中期(20～180min)波动下降,后期(180～480min)逐渐稳定,但与对照相比,不同侵入体处理下绿地土壤入渗速率的下降幅度有所差异(图2)。在前期阶段,....

图3不同人为侵入体及配比下绿地土壤累积入渗量变化特征

不同侵入体处理下,土壤入渗的湿润锋随时间的变化趋势较为一致。入渗开始后,土壤湿润锋运移速率较快,之后逐渐降低,180min后不同处理下的湿润锋运移速率均下降至0.3mm/min以下,与对照趋于一致,且其随着时间的变化趋于稳定(图4a)。但不同侵入体处理下湿润锋的运移距离存在差....

图4不同人为侵入体及配比下绿地土壤湿润锋运移的变化特征

土壤中砾石的存在会影响其物理特征及水力特性,从而影响到土壤的入渗过程[16]。本研究表明,与对照相比,侵入体的混入均会抑制城市绿地的土壤水分下渗。这与前人[16,20]对自然土体中砾石的出现对土壤水分下渗过程的影响研究较为一致。与自然土体相比,砖块和混凝土碎块孔隙度低,饱和吸水率....

本文编号：3957831