基于Hydrus模拟纳米碳对黄土坡面土壤水分运动特征的影响

张育华, 周蓓蓓, 陈晓鹏, 段曼莉

(西安理工大学 西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地, 西安 710048)

我国黄土地区地形起伏，植被覆盖率低，降雨集中，是我国水土流失问题最严重的地区之一[1]。为有效防治水土流失，国内学者针对黄土地区的现状采取了大量措施，如工程措施、耕作措施、土壤改良措施等[2]。但工程措施耗资太大，耕作措施容易受区域分布影响不易开展[3]，因此更多学者将土壤改良剂作为改善黄土物理性质的重要方法。本文将基于前人的研究基础，将纳米碳作为改良剂施加于土壤中，并基于Hydrus软件模拟土壤水分入渗过程，以期探索纳米碳对土壤水分的运移的影响，为施加改良剂的实际田间水分运移动态模拟提供可能。

Hydrus模型是由美国盐土实验室开发的系列软件，用于模拟不同初始条件下的饱和-非饱和土壤的水、盐、热运移，并且涵盖了作物根系吸水和土壤持水能力的滞后影响，可以设定不同的恒定或非恒定边界条件，具有良好的适用性。目前，Hydrus软件在我国主要用于模拟土壤水分运移及溶质迁移。Yi Caiqiong等[4]通过Hydrus-1D模拟黄土高原土壤前期含水量，发现Hydrus-1D可较好反映土壤的水分运动，刘小璐等[5]运用Hydrus模型模拟不同降雨对坡面水分入渗过程的影响，发现降雨强度相同时，降雨历时越长土壤含水量增量越大。董起广[6]利用HYDRUS软件建立的黄土高原丘陵沟壑区暴雨条件下土壤水分的运移，发现模型能够较好地反映土壤水分的分布。……