晋陕蒙接壤区露天矿不同质地土壤水分运动特征与模拟

吴奇凡¹，樊军^1,2，王继军^1,3

1. 西北农林科技大学资源环境学院2. 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3. 中国科学院水利部水土保持研究所

摘 要：分析了晋陕蒙接壤区不同质地土壤水分运动规律,为构造一种理想的层状土体提供参考依据。设置沙土、砒砂岩、黄绵土和红黏土4种均质土柱,利用室内土柱自动观测系统测定4种矿区土壤入渗及蒸发过程,结合HYDRUS-1D模型反解土壤水力参数,并利用反解的参数模拟土壤的入渗与蒸发过程。通过湿润峰运移、入渗速率、累积入渗量评价土壤入渗性能,对比蒸发强度和移动能力评价土壤蒸发性能。研究结果表明,不同质地土壤入渗性能与蒸发性能差异较大,入渗性能从大到小排序为:沙土、砒砂岩、黄绵土、红黏土,蒸发性能从大到小排序为:黄绵土、红黏土、沙土、砒砂岩。4种土壤入渗过程模拟结果的Re（相对误差）绝对值都在11.0%以下,R2在0.90以上,沙土、黄绵土、红黏土蒸发过程模拟结果 Re（相对误差）绝对值在6.1%以下,R2在0.94以上,砒砂岩因质地特殊,蒸发过程模拟结果 Re（相对误差）绝对值为14.0%,R2仅为0.44,整体评价利用HYDRUS-1D结合入渗、蒸发过程剖面含水量变化反演土壤水力参数具有较高的精度。不同质地土壤水分运动特征的测定与模拟,对指导露天矿区排土场新土体构筑提供了参考。

关键词：水分运动;入渗;蒸发;HYDRUS-1D;晋陕蒙露天矿区;