污泥改良沙化土壤水分入渗及再分布模拟

发布时间：2024-04-02 20:22

　　污泥和沙土掺混是改良沙化土壤的一种方法,了解泥沙复合土壤中水分入渗及再分布规律有利于工程改良的进行。为了明确模拟软件在实际工程应用中的适用性,将污泥和沙土以1∶4的比例掺混,模拟降雨过程,分析其水分入渗及再分布规律,并采用Hydrus-1D土壤水分模拟软件对该实验过程进行模拟,将模拟数据与实测数据进行比较,验证Hydrus-1D软件以模拟泥沙复合土壤水分入渗的适用性,从而为其选择合适的水分入渗模型。结果表明:Hydrus-1D软件可以预测出泥沙复合土壤水分特征曲线,得出复合土壤残余含水率(θr)、饱和含水率(θs)、进气值倒数(α)、孔径分布指数(n)、水力传导度(Ks)等土壤基本性质参数;在整个水分入渗模拟过程中,泥沙复合土壤的含水率由初始含水率开始逐渐升高,直到接近饱和含水率时趋于稳定,但最终不能到达饱和含水率; 0～30 min内水分入渗模拟实验中,实测曲线与模拟曲线相差不大; 60 min后各土层水分再分布模拟实验中实测曲线与模拟曲线相差较大。说明该软件能够较好地模拟出水分入渗规律,而不适用于水分再分布模拟。

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【部分图文】：

图1实验装置示意图

根据课题组前期研究(黄殿男等，2020),20%污泥掺混比例的复合土壤前期入渗和后期保水能力好，有利于植物对水分的充分吸收，所以在此次研究中选取20%污泥掺混比例的复合土壤进行模拟实验。实验分2组进行，实验组人工将污泥与沙土按照1∶4的比例充分搅拌混合均匀，填充入1#、2#。对照....

图2沙土土壤水分特征曲线各参数预测结果

土壤特征曲线是研究土壤水分入渗的基础，Hydrus-1D软件模拟水分入渗需要基于土壤水分特征曲线进行水分在2种不同介质中迁移规律的模拟。图320%掺混比例复合土壤土壤水分特征曲线参数预测

图320%掺混比例复合土壤土壤水分特征曲线参数预测

图2沙土土壤水分特征曲线各参数预测结果2.20～30min内水分在沙土及复合土壤中入渗模拟曲线研究

图4水分入渗实测与模拟曲线对比

图4a与图4b沙土模拟曲线进行对比可以得出:两图初始含水率均从10%左右开始，各沙土层含水率依次逐渐升高，当含水率到达30%左右时，两图中各土层含水率都趋于稳定。从沙土的实测曲线与模拟曲线对比来看，Hydrus-1D软件在模拟沙土中水分入渗规律是可行的;图4c与图4d复合土壤模拟....

本文编号：3946153