2.3 微咸水滴灌条件下土壤水盐运移试验方案

2.3.1 试验设计

2.3.1.1 单点源入渗条件下土壤水盐运移试验设计

试验的目的是揭示不同滴头流量、入渗水矿化度条件下单滴头点源入渗土壤水盐运移规律。因此,试验以滴头流量和入渗水矿化度为控制因子,其中滴头流量设3个水平,分别为7mL/min、9mL/min、11mL/min,入渗水矿化度设4个水平,分别为1.7g/L(淡水)、3g/L、4g/L、5g/L(咸水),并设蒸馏水为对照处理,共8个处理,每个处理设3次重复。各处理灌水总量相同,均为1260mL,各处理情况见表2.4和表2.5。

表2.4 不同滴头流量入渗试验方案

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表2.5 不同入渗水矿化度入渗试验方案

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2.3.1.2 两点源交汇入渗条件下土壤水盐运移试验设计

该试验选取两滴头之间1/2的湿润土体作为研究对象,设置滴头流量和滴头间距为控制因子,其中滴头流量设3个水平,分别为7mL/min、9mL/min、11mL/min,滴头间距设3个水平,分别为20cm、25cm、30cm。各处理灌水总量为2520mL,单个滴头灌水量为1260mL。具体处理情况见表2.6和表2.7,每个处理设3次重复。

表2.6 不同滴头流量入渗试验方案

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表2.7 不同滴头间距入渗试验方案

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2.3.2 试验设备

试验装置主要由试验土箱[尺寸为30cm×50cm×55cm(长×宽×高)]和供水设备两部分组成。试验土箱由有机玻璃制成,土箱上每隔5cm标有刻度线,便于分层装土,且在土箱两侧贴透明纸用以记录湿润锋的推进过程。供水设备采用马氏瓶,其截面积为30cm2,高度为70cm。通过医用输液管连接马氏瓶出水口,用输液器针头模拟滴头。微咸水点源入渗试验装置如图2.1所示。

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图2.1 微咸水点源入渗试验装置图

1—灌水口;2—马氏瓶;3—进气口;4—输液管;5—土箱

2.3.3 试验步骤与测定项目

(1)将制备的土壤按设计土壤容重,每5cm为一层均匀装入土箱,每层均匀夯实后将土壤表面凿毛再继续按5cm一层装土,照此方法依次装满土箱。

(2)检查马氏瓶密封性,通过医用输液管连接马氏瓶出口,用输液器针头模拟滴头,滴头流量依靠输液器滑轮和水头高度控制。利用量筒和秒表率定滴头流量,调节滴头流量至试验要求。

(3)试验开始前,将滴头位置固定,记录马氏瓶初始读数。打开马氏瓶出水口,试验开始,同时用秒表计时。通过尺子测量湿润锋推进距离,记录时刻按照先密后疏的时间间隔(5min、10min、15min、20min、30min、40min、60min、90min、120min、150min、180min)。同时记录马氏瓶读数以便校正滴头流量。

(4)观测马氏瓶水量刻度,当入渗水量达到试验要求时,试验停止。

(5)表面积水完全入渗后利用小土钻开始取土。取土位置:以滴头为中心,水平方向每4cm设一取样点;垂直方向按层取土,每2cm为一层,直至湿润锋边缘。试验取样位置示意图如图2.2所示。

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图2.2 试验取样位置示意图

(6)将取得的土样装入铝盒,采用烘干法测土壤含水率;按水土比5:1将土样溶于蒸馏水中,静置过滤得到浸提液,利用DDS-308电导率仪测浸提液电导率值。