土壤水一一热盐运移规律的研究现状

移 的影 响 ，在 分析 和总 结 国 内外 有关 一 维积 水入 渗 条 件下 土壤 水 一盐运 移 规律 研究 成 果 的基础 上， 针 对 盐碱 土水 一盐运 动 的基本 特征 ，通 过 室 内一维 土 壤 水 一盐运 移 过程 的试 验研 究 ，分 析 了土壤 盐分 浓
善，土壤盐渍化面积正以每年 １０ ０ ｈ ０ ×１ ｍ 的速度 发展 …． 土壤水含有盐分及其他溶质对人类生活和 生产活动有着深刻的影响 ，不仅会 引起土壤盐碱化 问题 ，而且 还会发展 成为更 为广泛 的水土环境 问题 ． 干旱半干旱地区在强烈蒸发的条件下 ，土壤盐分或 地下水 可 溶性 盐类 通过 水 的垂直 或侧 向运 动 向地 表 累积 ， 这是土壤积盐过程最为普遍 的形式 ， 也是发生
土壤水 一 一 热 盐运移规律的研究现状
王 茜 ， 田 军仓
（ 宁夏 大 学 土木 与 水利 Ｘ程 学 院 ． － 宁夏 银 川 ７ ０ ２ ） ５０ １
摘
要 ：土壤 水 一热 一盐运移规律的研 究是 目前土壤 物理学 、农 田灌溉 学研 究的一个重要 方面．也是 防治盐碱
化 、 良盐渍土的核 心问题 ．为此， 改 综述 了土壤水 一热 一盐运移基本理论和有地下水补给 、 无地下水补给、 覆膜 和 未覆膜条件下的土壤水 一热 一盐研 究动 态， 为进一步的研 究提供指导 ．
土壤 中温度和水分 的迁移规律，很多学者进行了研 究 － ． － 土壤中的一切生命活动和化学过程， 引 如有 机质 的分解 、 矿物质的风化 、 养分的转化等都伴随着 热量 的吸 收和 释放 ．土壤 温度 直接 影 响着 作 物 的生
长发 育 ， 同时 也影 响土壤 微 生 物 的活 动 ．土 壤 水分
次生盐碱化 的防治提供科学依据 ， 促进农业 的发展 ， 使盐渍土资源更多更快地转化为社会财富 ．
参 考文 献 ：
【 】 吕殿 青， １ 王文焰， 王全 九 ． 渗与蒸发条件 下土壤 水盐 入 运 移的研究 【】 水土保持研 究， ９ ９ ６ ２ ：０ Ｊ． １９ ， （ ）６ ．
水一 盐运移与土壤次生盐渍化具有重要 的理论及现 实意义 ． 国内外已有一些学者在地下水埋深对水分 蒸 发 的作 用 方 面进行 了研 究 ， 用动 力 学理 论 运 和数值模拟结合 的方法 ，研究地下水与土壤盐渍化 关 系 ，并 进 行 了动 态模 拟 ．这些 研 究 主要 针 对地 下 水位 影 响土 壤蒸 发 量 的 作用 机制 ，或 不 同地 下水 条 件下地下水位与其他条件对土壤蒸发量作用的强弱 比较等方 面问题展开的 ；也有人发现地下水埋深不
洲棉田在蒸散条件下土壤水分运动和土壤盐分向上
的重要载体 ． 就土壤水 一 盐运移而言，国内外学者 运 动积 累过 程进 行数 值模 拟 ，模 拟结 果 与测 量值 吻 已进行 了大量 的研究 ，多集 中 于对土 壤含 盐量 变化 合较好，可为预报土壤盐碱化提供科学依据 ． 胡安 特 征研 究 ，而 土壤 盐分对 作物 的影 响主要取 决 于 土 焱 、 瑾 等 研究 干旱 内陆 区土壤 水分 运移 规律 以 高 壤 盐分浓 度 ．吕殿青 、 等 通过 室 内盐碱 土入 渗模 及 土壤 盐分 运移 规律 ， 助 于合 理利 用水 资源 ， 少 有 减
收 稿 日期 ：０ ５— ２— ５ ２０ ０ ２ ． 作者简介 ： 王 茜（９９ ）女 ， １７ 一 ， 硕士研 究生 ， 主要从 事节水灌溉与理论技术研 究
１４ １
宁
夏
工
程
技
术
第 ４卷
水一 盐迁移量，对干旱 内陆区土壤水 一 盐运移规律 做 了初 步研 究 ．
基本方程 、初始条件和边界条件构成 了土壤在冻融 过程 中水 一 一 热 盐耦合运移的模型进行 了初探 ．
用该模型对土壤 内水 一 热传输进行模拟计算 ．
５ 结
语
是植物生活的基本条件 ，一般每制造一份植物干物
质 ， 消 耗 ３０～５０份 水 分 ¨ 要 ０ ０ ．由此 可见 ， 物对 植 于水 分 的需 要 量是 十分 可 观 的 ．同 时， 植物 吸 收养 分必 须 有水 分 作 为媒 介 ．土壤 水 分还 影 响着 土 壤通 气性 和 温度 状 况 ， 响 着土 壤微 生 物 的 活动 ．所 以， 影
第４ 第２ 卷 期
２０ ０ ５年 ６月
宁 夏 工 程 技 术
Ｎｉ ｇ ｉ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ｘａ ｉ ｅ ｒｎｇ ｃ ｎｏｏ ｙ
Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １４ ．
Ｊ ｎ ２ ０ ｕ． ０ ５Leabharlann Baidu
文 章 编 号 ：６ １ ２ ４ ２ ０ ）２— １３— ３ １７ —７ ４ （０ ５ ０ ０ １ ０
发展方 向； 王康 、 黄介生 ［１ ２ 建立 了一个包括土壤层 、 ６ 塑膜 覆盖物 、植 物冠层和大气 边界层 的系统 ；系 统 中 的各层 进行 了能 量平衡 计算 ，并 根据 Ｐ ｉｐ ｈｉ ｌ 和 Ｄ ｒ ｓ ｅＶ ｉ 提出的土壤水 一 ｅ 热运移耦合方程，开发 了预测塑膜覆盖下土壤水 一 热运移的一维模型， 并采
有很 大 的理论 意 义 和实际 意义 ． 既是 研究 盐渍 土 它
发生 和改 良利 用 的理论 基础 ， 也是 干旱 半干 旱地 区
农业 和生 态环 境保 护及 国土整 治 的主要 依据 ．
１ 无 地 下 水补 给 条 件 下 土壤 水 一 盐 运移规律 的研究现状
土壤 中 的盐 分运 动 十分 复杂 ．盐 分一般 随着 土 壤 水分 的运 动 而迁移 ，可 以说 土壤 水分 是盐 分 迁移
盐渍 化 的主要 原 因 ．目前 ，土壤 盐 渍化 已成 为一 个 世界 性 的 问题 ；而土壤 盐 渍化 的防 治和 盐渍 土 的改
良则 是这 一 问题 的核心 ． 解决 这 一核 心 问题， 土 要 壤水 一热 一盐 运移 机理 的研 究 就显得 尤 为重 要 ，它
度分布规律，为盐碱地的开发利用提供了科学依据 ． 徐 立 刚 、 劲 松 ¨ 对 土壤水 一盐运移 的确定 性数 学 杨
合 起 来进 行 研究 ，从 而为 盐 渍土 改 良提供 可 靠理 论 基础 ， 用 此来 指 导 生产 实践 ， 并 为盐 碱 地 开发 利用 和
土壤水分是土壤肥力因素中最活跃 的因素，能影响 和制约其他肥力因素 ．吴爱华 、 刘伟等 ¨ 对土壤 温度和水分变化之 间的变化关系做了一定 的研究 ． 汪丙国、 靳孟贵 ［１ ２ 建立 了田间沟垄地形条件下土壤 ｏ 剖面的二维饱和 、一维非饱 和水流及溶质运移数学 模型， 对夏玉米生长条件下土壤剖面水分 、 养分和盐 分的动态进行 了模拟，揭示了典型时刻土壤水流动 系统特征及其与土壤水分、 养分和盐分的关系 ； 岳汉 森 在土壤溶液 冻结温度 与其含量 和溶盐离 子组 ¨ 成 的关 系约 束下 ， 对土 壤 中水 分 、 流 和溶 盐运 移 的 热
响的相对大小等方面的研究较少 ．
了２ ０世纪 ５ 年代以来土壤水 一 一 ０ 热 盐数学模拟的
研究 成 果 ，并 简 要论 述 了有关 模 型 的特点及 今 后 的
３ 未 覆 膜 条 件 下 土 壤 水 一热 一 运 盐 移 规律研究 现状
温度 和 水分 是 土壤 的两 大 重要 肥 力 因素 ．关 于
同导 致 土壤 蒸 发量 出现 了 明显 差异 （ 这些 研 究绝 大 部 分 属 于定 性 分 析 ）．地 下 水埋 深 与 土 壤蒸 发量 之 间 的定 量 化关 系 、不 同地 下 水埋 深 对 土壤 蒸 发量 影
利用盐碱地的新方法 ，即根据膜下滴灌过程中土壤 水一 盐运移特征 ，对利用膜下滴灌技术开发利用盐
关 键 词 ： 上 灌 ； 下 水 位 ； 一热 一盐运 移 ； 述 膜 地 水 综
中 图分 类 号 ： １２ ７ Ｓ ５ ． 文献 标 志码 ： Ｂ
随着世 界人 口的增 长 ，合理利 用 开发 有 限的 土 地 资源 已成 为 当今 世界 各 国关 注 的 问题之 一 ，也成 为实现 土地 资 源可 持续利 用 和农业 可 持续 发展 的一 个重要 方 面 ． 灌溉 区 ， 在 由于灌水 方法 不 当 ， 管理不
拟 试验 ， 求 了膜 下滴 灌滴 头 流量 、 探 灌水 量 、 土壤 初 始 含水 量 、土壤 初始 含盐 量 等 因素对 土壤 水 一盐运 潜 水 无 效 蒸发 ，防止 土壤 盐碱 化 ； 根 据 水 量平 衡 并 和 盐量 平衡 原 理， 建立 了 土壤水 一 模 型， 盐 计算 土壤
模型， 采用数值模拟 的简化法， 实现对方程的求解；
并 引 入水 分运 动原 理和 质量 守恒 原理 ， 根据地 下水 、 土壤水 一盐运 动 的特点 ，建 立 土壤 剖面 含水 量分 布 的概 化模 型和 土壤 盐储 量 的预报 模 型 ， 以期 从 土壤
水一 盐运动的机制 出发，提 出一种应用简化数值模 拟方法来预报土壤水盐动态 的途径 ；所建简化数学 模 型可为 田间大面积土壤水 一 盐动态预测预报提供 参考 ． 文献【 ］ ６ 从土壤水分运动理论和多孔介 ５ 和【］ 质 中 的溶 质运 移理 论 出发 ，建 立 土壤水 一 运 动 的 盐
２ 有 地 下 水 补 给 条件 下 土 壤 水 一 盐 ４ 覆 膜 条 件 下 土壤 水 一热 运 移 规 律 研究现状 运移规 律研究现状
如果要深入 探讨土壤 水 一 盐运移 机制及其 规 律 ，必 须 同 时对 土壤 水 分 进行 较 为 全 面 的分析 ．地 下 水是 土壤 盐 分 和水 分 的最 主要来 源 ， 因此 ， 掌握 土
综上所述 ， 在土壤溶质 的运移规律的研究 中， 学
者 们 分 别 对 土 壤 水 一盐 或 水 一热 的研 究 比较 关 注 ，
而对膜上灌溉条件下土壤水 一 一 热 盐运移规律三者
结 合 起来 的研究 较 少 ，几 乎 没有 文 献 可 以查 阅 ．笔
者是在膜上灌溉方式下 ，把土壤水 一热 一 盐三者结
碱 地 的有 关技 术 要 素进 行 了深 入探 讨 ； 李毅 在 覆
膜非充分供水条件下 ，进行了滴灌入渗的三维水 一
盐 运 移实 验 ，分 析 了润 湿 峰运 移 的函数 特 征 和椭 圆 方 程 等 ； 桂芬 ［１ 用室 内模 拟 实验 法 ， 王 ２采 ４ 研究 了地 膜 覆 盖后 土壤 剖面 上 的水 一盐 运 移 特点 和规 律 ；李 春 友 、 理 等 【 分 别从 等 温 和非 等 温水 一盐 动态 模 任 ２ 副 拟 以及 覆 盖边 界 层 三个 方 面， 以秸 秆 覆盖 条件 下 土 壤 水 一热 一盐 耦 合运 动 规律 模 拟研 究 为重 点 ，介 绍
数 学 模 型 ， 数值 模 拟方 法研究 土壤盐 分动 态 ； 用 通过 数 值 模拟 在 降雨 、 发及 冲洗 等 因素影 响下 ， 土壤 蒸 对 盐 分 动 态 进 行 定 量 分 析 ，试 图 对 土 壤 盐 渍 化 过 程 中 的某 些 客 观 现 象 进 行 解 释 和 分 析 ．姚 德 良 、朱 进 生 等 ＂采用 预估 校正 法求 解 土壤水 分运 动 的 ｈ型 Ｒｃａｄ方 程 ； ｉ ｒ ｈ 该格 式可 避免 采用 一般 差 分格 式时 出 现 的数 值 弥散 问题 ，并将 上 述数 学模 式 对干 旱 区绿
壤 蒸 发量 与地 下 水 作用 条 件 之 间 的关 系 ，对 于研 究
覆膜种植技术 的优点是覆膜有增温 、 保墒 、 抑盐 的作用 ， 以小流 量 方 式湿 润 作物 根 区， 盐碱 渍 害 可 对 严重的西北地区来说 ， 不仅能为作物创造 良好的水 一 盐环境， 而且提高 了节水效率 ． 王全九 、 王文焰等 将覆膜种植技术与滴灌技术有机结 合形成一种开发