水质对沙土毛管水上升特性及滴灌土壤水盐运移的影响

发布时间：2020-05-21 15:51

【摘要】：近年来沙培作为一种新兴的无土栽培技术由于其基质易得,成本低,透气性好及作物病虫害少等优点在国内外广泛应用。在地下水埋深较浅且含有一定盐分的区域进行沙培时,一方面,地下水会通过毛管作用上升至作物根系层,为作物吸收利用地下水分提供了有利条件。另一方面,地下咸水作为一种非常规水源,也被广泛应用于灌溉中。然而,与淡水水质不同的咸水对于土壤的毛管上升特性及灌溉土壤湿润峰的运移等都会产生影响。基于此,本论文研究了不同水质对沙土毛管水上升运动特性以及对滴灌沙土湿润锋运移和水盐分布的影响,可对沙培咸水滴灌提供一定的理论支持。试验主要结论如下:(1)通过室内沙柱试验,研究了不同钠吸附比(SAR=2,20,30)和不同盐分浓度(C=10,40,80meq/L)的盐水在4种不同粒径的沙土(d2.36mm,d1.4mm,d0.7mm,d0.212mm)中的毛管水上升运动特性及水盐分布。结果表明:各处理毛管水上升高度均随着时间不断增加,但上升速率随时间逐渐减小,毛管水上升高度与时间之间存在明显的对数函数关系。沙土粒径d0.212mm处理的地下水补给量远大于其他处理,地下水补给量随着SAR的增大有减小的趋势。当地下水的含盐浓度C40meq/L时,沙柱中的盐分随着距离地下水位的高度的增加先逐渐减小,当h达到30到40cm时急剧增加,盐分主要累积在土层的上部;当C=80meq/L时,沙柱中的盐分随着距离地下水位的高度的增加呈急剧减小的趋势,上升毛管水中的盐分主要累积在土层的下部。这说明地下水盐分浓度增加抑制了盐分的上升运动。(2)通过室内滴灌试验研究了不同水质((1)淡水;(2)SAR=2,C=10meq/L;(3)SAR=2,C=40meq/L)及滴头流量(q=1、2、4L/h)对沙土滴灌湿润锋运移特征和水盐分布的影响。结果表明:各处理不同时间的二维湿润锋边界形状呈近似的半椭圆形状;滴灌湿润锋水平湿润距离和垂直湿润距离均随着滴头流量的增加而增加;当滴头流量较小时(q=1L/h)灌溉水盐分浓度的增加会减小湿润锋的垂直入渗距离,使湿润体宽深比变大;各处理湿润体平均含水率在试验刚开始时很大,几乎达到了饱和含水率水平,但很快便急剧下降并在较短时间内(不超过试验总时长的21.7%)便趋于平稳不再变化,直至试验结束,各组处理湿润体平均含水率最终稳定在0.2-0.3之间。随着取土点与供水点距离的增大,沙土的含水率不断减小,盐分浓度不断增大,盐分积累在湿润锋边缘附近。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S317;S275.6

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