晋陕蒙接壤区露天矿层状土壤水分入渗特征与模拟

来源：土壤学报杂志2015年第6期北京时间：

作者：吴奇凡,樊 军,杨晓莉,潘雅文,王亚飞,乔艳琴,王 胜

单位：吴奇凡，西北农林科技大学资源环境学院；18189123688@163.com,樊 军，西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；fanjun@ms.iswc.ac.cn,杨晓莉，西北农林科技大学资源环境学院；547052421@qq.com,潘雅文，西北农林科技大学资源环境学院；870387133@qq.com,王亚飞，中国科学院大学；1219606023@qq.com,乔艳琴，西北农林科技大学资源环境学院；760986382@qq.com,王 胜，中国科学院大学；812153552@qq.com,

摘要：分析4种不同结构层状土水分入渗规律，为晋陕蒙接壤区露天矿排土场建设筛选合适的层状土体。设置沙土、砒砂岩、黄绵土和红黏土4种均质土柱以及黄-沙-红、黄-红-沙、沙-黄-砒、黄-砒-沙4种层状土，借助室内土柱自动观测系统测定矿区土壤的入渗过程，通过入渗速率、累积入渗量、湿润锋运移、剖面含水量变化分析不同结构层状土入渗特征，结合晋陕蒙接壤区自然条件，评价适合排土场建设的层状土体。结果表明：黄-沙-红、沙-黄-砒型层状土在短时间内能贮存大量水分，且第三层土体阻水作用强，黄-沙-红型层状土下层红黏土阻水效果显著，这两种层状土体是矿区排土场较理想的新土体结构。但是，黄-红-沙型层状土入渗速率慢，在强降雨条件下不能使水分迅速入渗。黄-砒-沙型层状土湿润锋到达第三层土体后运移速率仍很快，阻水效果差，水分容易渗漏到深层土壤，这两种层状土结构不宜应用到晋陕蒙矿区排土场建设中。最后探讨了HYDRUS-1D对入渗过程的模拟，利用均质土剖面含水量反演土壤水力参数模拟4种层状土的入渗过程，得到较好的模拟效果。本文对4种层状土入渗特征的测定与模拟，对于指导露天矿区排土场新土体构筑有一定的理论和现实意义。

关键词：层状土;入渗;HYDRUS-1D;矿区复垦

基金资助：中国科学院西部行动计划项目（KZCX2-XB3-13）、国家自然科学基金项目（51239009,41271239）资助