积水入渗下不同矿化度水对红壤水盐运移特征的影响

蒋茜，吴凤平，谭 帅，王 辉，宋城业，陈婷，李芊芊，孟志雄

积水入渗下不同矿化度水对红壤水盐运移特征的影响

蒋茜，吴凤平，谭 帅*，王 辉，宋城业，陈婷，李芊芊，孟志雄

（湖南农业大学 水利与土木工程学院，长沙 410128）

【】探讨积水入渗条件下矿化度对酸性红壤水盐运移特征的影响，为我国南方非常规水合理利用提供参考。采取土柱入渗试验，以蒸馏水灌溉（CK）为对照，探究不同矿化度水（1、2、3、5、10 g/L）入渗下南方红壤水分动态运移、水盐分布及土壤pH值变化，并量化矿化度与入渗模型参数关系。与CK相比，1～10 g/L处理抑制红壤水分入渗，同一时刻累积入渗量表现为CK>1 g/L处理>5 g/L处理>2 g/L处理>3 g/L处理>10 g/L处理。5 g/L处理持水能力显著高于其他处理（<0.05），单位时间湿润锋运移距离小于CK和1、2 g/L处理。Kostiakov公式较Philip方程能更精确描述1～3 g/L处理红壤累积入渗量随时间变化，矿化度大于3 g/L时则相反。红壤累积入渗量与湿润锋运移距离符合线性关系，红壤持水能力、入渗模型参数与矿化度关系均满足三次多项式（2>0.95，<0.06）。1～5 g/L处理可使5～25 cm土壤平均含水率增加0.09%～4.61%，各处理土壤值和Na+、Cl-质量分数随深度增加呈减小趋势，矿化度对25～40 cm范围土壤盐分的影响小于上层土壤。与CK相比，1～5 g/L处理加剧红壤酸化，10 g/L处理则增加土壤pH值。矿化度对土壤酸化和分散作用程度不同是造成红壤水盐运移特征差异的原因，南方红壤区非常规水安全利用需综合考虑矿化度作用下土壤水盐、酸碱环境变化。

矿化度；红壤；一维入渗；入渗模型；水盐分布

0 引言

【研究意义】非常规水利用在有效降低南方地区淡水资源消耗、缓解季节性干旱等方面具有重要作用。因产业结构及水文地质条件差异，非常规水中盐分离子难以去除、盐分变化范围较大[1-2]。矿化度是影响土壤盐分的主要因素，利用矿化度较高的非常规水灌溉易造成根区土壤盐分积累[3-4]。同时，进入土壤的盐分离子与土壤原有化学元素和土壤颗粒发生作用，改变土壤结构和能量状态[5-6]，进而影响土壤水盐运动。红壤为南方地区典型土壤之一，具有弱酸性、孔隙度较低、质地黏重等特征，确定矿化度对红壤水盐运移特征的影响将为南方地区非常规水资源开发利用提供参考依据。【研究进展】在砂质粉壤土入渗特征研究上，吴忠东等[7]指出土壤入渗能力随矿化度增加逐渐增强，通常在矿化度为3 g/L时存在峰值，而后土壤入渗能力随矿化度增加逐渐减弱。刘小媛等[……