滴水条件下层状土壤盐分积累特点研究

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1、分类号：密级：学号：2012104012单位代码：10759石河子大学硕硕硕士士士士学学学学位位位位论论论论文文文文滴水条件下层状土壤盐分积累特点研究学位申请人赵赵赵赵宇宇宇宇龙龙龙龙指导教师李明思教授申请学位门类级别工工工学学学硕硕硕士士士学科、专业名称水利水电工程研究方向农田水利工程所在学院水利建筑工程学院中国·新疆·石河子2015年5月StudyonsaltaccumulationcharacteristicsoflayeredsoilunderdropwaterconditionADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPart

2、ialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhaoYu-long(WaterResourcesandHydropowerEngineering)DissertationSupervisor:Prof.LiMing-siMay,2015摘要为了探讨滴水条件下粘土夹层在层状土壤中的滞盐作用，本文针对不同构型的层状土壤进行土柱滴水入渗试验，并与均质土壤滴水入渗结果相比较。试验中，均质土壤为松沙土和轻壤土；层状土构型为松沙土夹轻粘土和轻壤土夹轻粘土；其中，均质土柱灌水量分别为1.0L、1.2L和1.

3、5L；而层状土柱灌水量为2L。另外，层状土壤入渗试验中控制夹层厚度为5cm、10cm和15cm；控制夹层位置在30cm-40cm、35cm-45cm和40cm-50cm；以及双轻粘土夹层试验。从试验中得到了以下主要结论：（1）以渗透性较弱的粘土作为夹层的层状土，其对水分和盐分的运移都有阻滞作用，造成层状土滞盐，盐分含量相对增幅在脱盐区与积盐区之间存在突变，而且土层之间的渗透性差别越大，其阻滞作用越强。（2）粘土夹层对盐分运移的阻滞作用强于对水分运移的阻滞作用，使盐分大量的滞留在粘夹层中，而水分可以缓慢穿透夹层土壤下渗，进而使粘土夹层表现出拟半透膜现象，这种半透膜效应主要是由于在夹

4、层土壤对于盐分的强吸纳作用下产生的。（3）随着粘土夹层厚度的增加，其对水分和盐分的运移的阻滞作用逐渐增强。当层状土壤由渗透性差别较大的松沙土和轻粘土组成时，15cm厚度夹层具有隔水蓄盐效果，不能表现出拟半透作用。10cm厚度夹层的拟半透膜效果比5cm厚度夹层的拟半透膜效果更明显。当层状土壤由渗透性差别不大的轻壤土和轻粘土组成时，10cm厚度夹层的拟半透膜效果最明显。（4）夹层层位越浅，其对水分的阻滞作用越强，盐分积累随着夹层层位的深度而增加，滞盐位置越深，返盐越困难。本文夹层层位在35-45cm时，盐分增加幅度最大，其次是40-50cm层位夹层，最后是30-40cm层位夹层。松沙

5、土夹轻粘土构型土柱和轻壤土夹轻粘土构型土柱中，拟半透膜效应由强到弱，按夹层位置排序为35-45cm>30-40cm>40-50cm。（5）双粘土夹层构型土壤中的粘土夹层都对盐分有很好阻滞作用。将两个粘土夹层和它们中间的土壤层看作一个整体，并将其与不同层厚的单夹层构型土壤进行对比发现，当层状土壤由渗透性差别较大的松沙土和轻粘土组成时，其阻水作用等同于10cm厚度单夹层，大于5cm厚度单夹层，小于15cm厚度单夹层。双夹层的拟半透膜效果强于5cm厚度夹层的拟半透膜效果，小于10cm厚度单夹层的拟半透膜效果。当层状土壤由渗透性差别不大的轻壤土和轻粘土组成时，其阻水效果比三种厚度单轻粘土

6、夹层都明显；且双夹层的拟半透膜效果比三种厚度的单夹层效果都明显。关键词：滴水；层状土壤；滞盐作用；拟半透膜IAbstractTheinfiltrationexperimentswereconductedbasedonthesoilcolumnswithdifferentlayeredsoilstructuretoresearchtheretardationeffectoflayeredsoilwithclayinterlayertothesalttransferunderdripirrigation,andtheexperimentalresultswerecomparedwit

7、htheretardationeffectonthehomogeneoussoilcolumns.Theloosesandandlightloamwereusedinhomogeneoussoilcolumns,andloosesandwithlightclayinterlayer(LSLCI)aswellaslightloamwithlightclayinterlayer(LLLCI)wereusedinlayeredstructuralsoilcolumns.Theexper