煤矿复垦区土壤水动力学特性对下渗过程的影响

摘要：

煤矿复垦区土壤水对植物生长、溶质运移以及土壤环境的变化起着至关重要的作用.定量揭示煤矿复垦区土壤水下渗过程是亟待诠释的关键科学问题.本研究通过测定典型矿区不同深度土壤非饱和导水率、容重、总孔隙度和粒径等水动力学参数,结合染色示踪试验,刻画矿区非饱和带土壤水运移过程.染色示踪结果显示30、60 L和90 L这3种实验下渗水量条件下,水流沿X方向侧向扩散的最大距离分别为10、30 cm和35 cm,沿Y方向侧向扩散的最大距离分别为10、25 cm和30 cm.互相关函数显示随着下渗水量增大,水流扩散作用也在加强,但过多水量并没有明显增加下渗深度和扩散距离.吸力大于300 hpa时,0.01-0.05 mm土壤粒径含量和非饱和导水率呈负相关关系;吸力和非饱和导水率采用指数函数拟合效果较好(r2＞0.9),对拟合参数a、b和土壤容重(x)进行回归分析:a=0.0015x2-0.00499x+0.0004,b=0.0583x2 +0.1234x-0.072.同一吸力下土壤容重大的土样非饱和导水率较小;吸力值为300hpa是非饱和导水率的转折点;非饱和导水率和土壤容重呈现负相关关系,和总孔隙度呈现正相关关系,且二者的相关性随吸力的增加而降低.

关键词：矿区、非饱和导水率、下渗过程、土壤水

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资助基金：国家重点研发计划2017YFC0505702

在线出版日期：2018-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：5876-5882