密度驱动下盐分垂向迁移规律模拟研究OA

本文以一维饱和土柱试验为基础,利用试验数据对SUTRA模型进行率定和验证,并对密度驱动下不同浓度、不同土壤质地、不同隔水底板深度盐分垂向迁移过程进行长序列模拟。模拟结果证明盐分垂向迁移受密度影响显著,石英砂柱顶部输入100 g/L盐溶液,采用传统的纯扩散模拟盐分垂向迁移速度慢,历时1 d后仅向下迁移10 cm,与实测结果不一致;而考虑密度驱动模拟盐分垂向迁移速度显著加快,历时9 h即可迁移至底部并逐渐聚集,与实测情形较为一致。土壤质地对盐分密度驱动迁移的速度影响显著,粉砂壤土中盐分向下迁移的速度显著慢于石英砂。同时,随迁移过程演进,土柱上层含盐量逐渐减小而下层含盐量不断增大,并最终趋于均匀分布,形成地下水的高盐度带。隔水底板深度为90、150、200 cm时趋于均匀分布的时间分别需10、20、30 a,表明隔水底板越深则趋于均匀分布的时间越长。该研究在一定程度上揭示了密度驱动下灌区土壤盐渍化长期平衡规律和演变规律,可为灌区水土资源可持续利用和土壤盐渍化有效控制提供新思路和理论依据。