為研究碎石含量與粒徑對土壤入滲能力的影響,通過向自然土壤添加不同粒徑、不同含量的碎石,在定水頭條件下,研究了碎石含量和粒徑對其入滲能力的影響,并通過Horton模型、Philip模型、Kostiakov模型及修正的Kostiakov模型對入滲率進(jìn)行擬合,確定土石混合物入滲過程的適用模型。研究結(jié)果表明,相同碎石粒徑條件下,累積入滲量與碎石含量呈正相關(guān)關(guān)系;相同碎石含量條件下,碎石粒徑與累積入滲量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;通過Horton模型、Philip模型、Kostiakov模型及修正的Kostiakov模型對入滲率擬合的對比分析,發(fā)現(xiàn)修正的Kostiakov模型模擬含碎石土壤入滲率具有較高的精度,適用于試驗(yàn)所選的土石混合物。研究結(jié)果可為農(nóng)業(yè)灌溉和水土保持提供參考。 

【文章來源】：水電能源科學(xué). 2020,38(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

試驗(yàn)土壤顆粒分級

試驗(yàn)采用垂直一維土壤入滲試驗(yàn)方法進(jìn)行土石混合物入滲測量，試驗(yàn)土柱采用透明有機(jī)玻璃制作而成，內(nèi)徑為29cm，高60cm。土柱底部均勻分布5 mm的圓孔與大氣連接，保持通氣透水的邊界條件。馬氏瓶由有機(jī)玻璃管制成，直徑為19cm，高度為120cm，細(xì)管處貼有標(biāo)準(zhǔn)直尺，通過變流量為環(huán)式入滲土柱提供常水頭供水，保證入滲土壤表水頭為3cm，土石混合物填裝高度55cm，試驗(yàn)持續(xù)2.5h。試驗(yàn)重復(fù)2次。試驗(yàn)裝置示意圖見圖2。試驗(yàn)前先在土柱底部放置濾紙，防止填裝過程中土壤顆粒通過底部孔隙流失。填土前測定土壤含水率，土壤重度1.2g/cm3、碎石重度（2.52、2.65g/cm3）和碎石含量（0、10%、20%、30%、40%）；將土壤和碎石混合均勻后放入土柱中，土石混合物填裝深度為55cm，預(yù)留水頭3cm，足夠持續(xù)2.5h的入滲過程。具體試驗(yàn)方案見表1。

土石混合物在未達(dá)到穩(wěn)定入滲時(shí)，常采用累積入滲量來表征土石混合物的入滲能力[7]。圖3為土石混合物重度對累積入滲量的影響。由圖3可知，土石混合物重度與150 min累積入滲量呈顯著冪函數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，2～4mm土石混合物重度從1.2g/cm3增加到1.537g/cm3,150 min累積入滲量減少了61.48 mm;10～20 mm土石混合物重度從1.2g/cm3增加到1.546g/cm3,150min累積入滲量減少了75.74mm，土石混合物入滲能力隨著重度增大有降低的趨勢。3.3 碎石粒徑及含量對土石混合物入滲能力的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]紫色土中礫石夾層對土壤水分入滲的影響[J]. 李雪垠,李朝霞,王天巍,蔡崇法,王小燕,宋婧.  水科學(xué)進(jìn)展. 2016(05)
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[4]含碎石土壤水分入滲試驗(yàn)研究[J]. 王慧芳,邵明安.  水科學(xué)進(jìn)展. 2006(05)
[5]不同碎石含量的土壤降雨入滲和產(chǎn)沙過程初步研究[J]. 朱元駿,邵明安.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2006(02)

博士論文
[1]土壤機(jī)械組成及容重對水分特征參數(shù)影響模擬試驗(yàn)研究[D]. 李卓.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
[2]土石混合介質(zhì)水分溶質(zhì)運(yùn)移的試驗(yàn)研究[D]. 周蓓蓓.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009



本文編號：3385358