极端暴雨条件下黄土丘陵沟壑区土壤蓄水能力和入渗规律

黄土高原退耕还林还草工程实施后,下垫面环境条件的变化可能对流域水文过程、水文通量、水量平衡以及生态系统产生十分重要的影响。研究极端暴雨条件下剖面土壤蓄水能力和入渗规律,对于阐明流域产汇流过程和影响机制具有重要的科学价值。采用土壤墒情仪对陕北"7·26"特大暴雨事件下黄土丘陵沟壑区草地剖面土壤水分进行了实时动态监测,分析了极端暴雨条件下剖面土壤水分的动态变化和蓄水过程,利用Horton入渗模型模拟了剖面土壤水分湿润锋的运动过程,揭示了极端暴雨条件下剖面土壤水分的入渗规律。结果表明:(1)极端暴雨条件下,黄土丘陵沟壑区坡面草地不同深度层次土壤水分与降雨过程的响应不同,具有层次性和明显的滞后效应,其中,0～140 cm是影响该地区土壤水文过程的关键层次;(2)土壤水分再分配结束时,湿润锋最深深度达140 cm,土壤蓄水量达225.99 mm,较降雨前95.37 mm增加了1.37倍;(3)极端暴雨过程中湿润锋的运动随时间呈对数递减关系,其稳渗速率随容重增加而减小,呈指数函数递减;(4)极端降雨过程中该地区坡面草地的产流机制仍以超渗产流为主,对于揭示流域的产汇流机制和完善水文预报模型具有重要的科学意义。     

森林植被对土壤入渗速率的影响

森林植被对土壤入渗速率的影响郭忠升，吴钦孝（中科院水利部水土保持研究所，陕西杨陵７１２１００）任锁堂（陕西省林业科学研究所，陕西杨陵７１２１００）入渗是指水分通过大气──土壤交界面进入土壤的过程。土壤入渗速率调节着进入土壤，积存于地表面或产生地表径流...     

浑水灌溉禁锢土壤空气压力影响的研究

在浑水灌溉及暴雨径流形成时，泥沙沉积所形成的致密层改变了土壤入渗的性状，土壤入渗能力将主要由表面土壤致密层控制。伴随入渗土壤中空气被禁锢，含沙量不同时，入渗过程中禁锢土壤空气压力对入渗的影响也不同。通过浑水入渗试验及入渗过程中影响机理分析，对考斯加可夫入渗模型进行修正，归结为浑水入渗泥沙含量直接影响入渗指数与入渗系数。     

基于SWAT模型的大安市降水入渗量变化的模拟研究

针对近年的研究热点,通过SWAT模型对半干旱、盐碱化严重的吉林省大安市进行降水入渗模拟。以2000、2004和2008年遥感影像解译得到的土地利用数据为基础,结合SWAT模型的模拟结果,讨论LUCC与降水入渗量的相关关系。2008年与2000年相比,难利用地的面积有所降低,旱地、草地等发生了大面积的增加,研究区内土地状况有所好转。通过SWAT模型运行得到的结果显示:2008年的平均降水入渗量为56.27 mm,比2000年的值高。利用降水入渗系数法进行计算,也得到了2008年的降水入渗量高于2000年的结果,这与SWAT模型模拟得到的结果有着相同的趋势,且平均降水入渗量的标准偏差为5.27,说明SWAT模型对于研究区有良好的适应性。同时,根据土地利用数据和SWAT模型模拟数据可以得知,LUCC对研究区的降水入渗量存在着一定的相关性。     

白龙江上游主要灌丛土壤入渗性能分异性

对白龙江上游主要5种灌丛类型进行土壤物理性质和入渗性能试验。结果表明:不同灌丛类型的土壤物理性质和入渗性能都存在着较大的差异,杜鹃(Rhododendron simsii)灌丛土壤蓄水能力和入渗性能均大于其它灌丛类型,臭樱(Maddenia hypoleuca)灌丛土壤蓄水能力和入渗性能最差;不同灌丛类型土壤的初渗率在3.68~44.13 mL/min,稳渗率在1.05~4.71 mL/min,总体上是杜鹃灌丛荚蒾(Viburnum dilatatum)灌丛箭竹(Fargesia spathacea)灌丛中华柳(Salix cathayana)灌丛臭樱灌丛;土壤初渗率和稳渗率与土壤自然含水量、入渗总量和孔隙度呈及显著正相关,和土壤密度呈及显著负相关。     

接坝地区5种林分类型土壤水分—物理性质研究

该文以河北围场县接坝地区5种混交林作为研究对象,对其土壤水分—物理性质进行了分析研究。结果表明:土层越深容重越大,土壤总孔隙度逐渐减少。土壤容重均值大小顺序为:落桦混交林>栎松混交林>杨桦混交林>桦松混交林>阔叶混交林;土壤持水量与土壤容重之间存在正相关关系。土壤总孔隙度排序为:阔叶混交林>杨桦混交林>桦松混交林>栎松混交林>落桦混交林;土壤最大持水量均值排序为:阔叶混交林>桦松混交林>杨桦混交林>栎松混交林>落桦混交林;土壤稳渗速率排序为:阔叶混交林>桦松混交林>落桦混交林>杨桦混交林>栎松混交林,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系。     

透气隔水埋体对土壤水分入渗与溶质运移的影响

为分析透气隔水(弱透水)埋体促进水分入渗与溶质运移功效,开展了不同容重(1.40,1.45,1.50,1.60 g/cm~3)透气隔水(弱透水)埋体的一维垂直土柱入渗试验,分析了不同容重的透气隔水(弱透水)埋体对土壤水分入渗与溶质分布的影响。结果表明,透气隔水(弱透水)埋体能够增加土壤累积入渗量,推动湿润锋运移,在一定范围内,随着透气隔水(弱透水)埋体容重增加,湿润锋推进速度与土壤入渗率均增加。600 min时,土壤累积入渗量相对增加7.42%～29.17%,湿润锋深度达到27 cm,入渗时间相对减少26.97%～64.27%。相比于对照组,不同容重的透气隔水(弱透水)埋体均能降低溶质向深层土壤迁移数量。Philip模型和代数模型均能描述透气隔水(弱透水)埋体土壤水分入渗过程,且Philip模型中吸渗率S和代数模型中综合形状系数α均与透气隔水(弱透水)埋体内外容重比呈正相关关系。研究结果表明透气隔水(弱透水)埋体能够通过改变上层土壤吸力分布提高水分入渗能力与溶质传输效率,实现对城市雨水径流调控和净化。     

基于土壤大孔隙流提升城市园林绿地土壤入渗能力的思考

城市绿地是海绵城市建设的重要功能单元之一,城市土壤入渗能力的提升将对海绵城市的建设起到重要的促进作用。该研究从城市绿地土壤结构改良、入渗功能提升等角度出发,探讨了借助人工措施、动物资源以及植物根系,构建土壤大孔隙优先流网络体系,促进降雨高效入渗、减少地表径流、补给城市地下水资源的可行性,为城市绿地在海绵城市建设中作用的发挥提供新的思路。