不同礦化度水淋洗對(duì)鹽堿土電阻率及水鹽運(yùn)移的影響試驗(yàn)*

王 震　賈永剛,2　連勝利

(1.中國(guó)海洋大學(xué) 海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東　青島　266100；

2.中國(guó)海洋大學(xué)　環(huán)境巖土工程研究所， 山東　青島　266100)

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不同礦化度水淋洗對(duì)鹽堿土電阻率及水鹽運(yùn)移的影響試驗(yàn)*

王 震1賈永剛1,2連勝利1

(1.中國(guó)海洋大學(xué) 海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東青島266100；

2.中國(guó)海洋大學(xué)環(huán)境巖土工程研究所， 山東青島266100)

摘要：為了了解各種礦化度水質(zhì)淋洗鹽漬土后土體電阻率的變化和水鹽運(yùn)移規(guī)律，利用濱海鹽漬土完成室內(nèi)試驗(yàn)，通過(guò)自主研發(fā)改進(jìn)型高密度電阻率探桿監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)控不同礦化度淋洗水質(zhì)、時(shí)間、含水率變化三個(gè)因素，分別研究了不同礦化度水質(zhì)淋洗后表層(0~10 cm)土壤電阻率隨含水率和時(shí)間的變化，以及礦化度對(duì)土壤水分運(yùn)移速率的影響，并獲得土體水鹽運(yùn)移的一般規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：不同礦化度水質(zhì)淋洗后，隨含水率的增加，電阻率均降低，礦化度越高，電阻率總體值越低。不同礦化度水質(zhì)淋洗后，對(duì)土壤表層電阻率隨含水率的變化進(jìn)行擬合，得到均符合指數(shù)函數(shù)的衰減規(guī)律。淋洗后，土壤表層電阻率隨時(shí)間推移表現(xiàn)出增大的現(xiàn)象。淋洗水質(zhì)礦化度越高，水鹽運(yùn)移速率越大。不同礦化度水質(zhì)淋洗后，土體垂向上表現(xiàn)出鹽分重新分布的變化規(guī)律，表現(xiàn)為土壤電阻率隨著深度增大而逐漸減小的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：淋洗；礦化度；電阻率；含水率；水鹽運(yùn)移

0前言

由于全世界幾乎各個(gè)國(guó)家都面臨干旱及淡水資源匱乏的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化咸水(劣質(zhì)水)已經(jīng)證明是十分可行的方案，因而國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)微咸水、咸水灌溉，淋洗鹽漬土等方面進(jìn)行了大量的研究工作。

Feigen[1]研究說(shuō)明在灌溉水質(zhì)中,土壤中交換性鈉百分率和電導(dǎo)率的變化是含鹽量變化對(duì)土壤的主要影響。Padole和Bhalkar[2]的黏性土壤實(shí)驗(yàn)顯示: 土壤鈉吸附比和灌水鈉吸附比、土壤電導(dǎo)率和灌水電導(dǎo)率呈正相關(guān)關(guān)系。Triantafilis[3]等在新南威爾士北部的山地進(jìn)行試驗(yàn)研究，分別用電導(dǎo)率為0.4、1.4、4.0、9.0 ds/m的微咸水、咸水澆灌土壤，實(shí)驗(yàn)證明灌溉1.4 ds/m電阻率的微咸水并沒(méi)有危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；而4.0、9.0 ds/m的咸水則產(chǎn)生了不容忽視的的副作用。Zartman和Gichuru[4]在佛羅里達(dá)州研究了砂質(zhì)石灰性鹽漬土及實(shí)施咸水灌溉前后理化性質(zhì)的變化，4年的咸水灌溉，前后對(duì)土壤溶液進(jìn)行化驗(yàn),其電導(dǎo)率由灌溉之前的0.4 ds/m增長(zhǎng)到現(xiàn)在的6.0 ds/m , 土壤導(dǎo)水率下降顯著，同時(shí)持水曲線與土壤容重變化不大。Al-Busaidi等[5]進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，研究了咸水灌溉和淋洗對(duì)土壤鹽分的影響，結(jié)果表明淋洗越充分越能降低土壤含鹽量，并增加土壤含水率，同時(shí)發(fā)現(xiàn)灌溉水量和水質(zhì)決定了土壤中含鹽量的重新分布。

國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步較晚，馬東豪等[6]用室內(nèi)垂直入滲試驗(yàn)的方法，證明了脫鹽深度隨入滲水量變大而呈現(xiàn)冪函數(shù)增長(zhǎng),而土壤初始含水量和入滲水礦化度的變大導(dǎo)致脫鹽深度的降低。郭太龍等[7]分析了入滲水礦化度對(duì)入滲過(guò)程的影響，分析了鹽分的分布特征，建立入滲水礦化度和土壤總鹽量之間的數(shù)學(xué)模型，總結(jié)了土壤剖面的鹽分運(yùn)移規(guī)律。王艷[8]利用土壤電導(dǎo)率的變化模擬了不同礦化度水入滲過(guò)程中土壤鹽分變化。李彬[9]分析了吉林省大安市蘇打堿土含鹽量與電導(dǎo)率的關(guān)系，結(jié)果表明，土壤含鹽量與電導(dǎo)率之間具有良好的線性相關(guān)性。李玲[10]通過(guò)控制變量法進(jìn)行了電阻率測(cè)試的室內(nèi)試驗(yàn)，得到含鹽量與飽和度變化影響電阻率變化的經(jīng)驗(yàn)公式。然而國(guó)內(nèi)對(duì)微咸水、咸水的研究目前尚處于探索階段，對(duì)土壤電阻率表征水鹽運(yùn)移方面的研究也比較缺乏，研究成果基本未普遍推廣應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)外研究表明了解鹽漬土的水鹽運(yùn)移規(guī)律對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)發(fā)展意義重大，而灌溉、淋洗條件是影響水鹽分布的重要因素，并且土壤電阻率的變化一定程度上也可以反映該物理過(guò)程。目前，學(xué)者對(duì)淋洗過(guò)程中土壤含鹽量、入滲量、含水量、離子變化特征等進(jìn)行了探討，但對(duì)微咸水、咸水等不同水質(zhì)淋洗后，土壤電阻率與含水率之間的關(guān)系以及作物根系生長(zhǎng)土壤表層含鹽量變化的研究較少?；趪?guó)家863計(jì)劃“風(fēng)暴過(guò)程中海底沉積物再懸浮通量原位監(jiān)測(cè)技術(shù)”自主研發(fā)的改進(jìn)型高密度電阻率探針監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合土柱試驗(yàn)，本文探討了不同礦化度水質(zhì)淋洗后土壤電阻率、含水率及水鹽運(yùn)移的空間變化規(guī)律和影響因素。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1供試土樣

供試土樣取自黃河三角洲海港潮灘，土壤經(jīng)風(fēng)干、碾壓、過(guò)篩(2 mm)后測(cè)定其相關(guān)的物理化學(xué)特性。土壤顆粒組成的測(cè)定采用篩分法和吸管法，測(cè)定結(jié)果如表1所示，經(jīng)分析土壤質(zhì)地為粉質(zhì)土。按照水土比5:1進(jìn)行浸提，測(cè)得土樣鹽分離子組成和初始含鹽量見(jiàn)表2，根據(jù)鹽堿土分類標(biāo)準(zhǔn)判斷，屬于氯鹽類鹽土。

表1　供試土壤的顆粒組成

表2　供試土壤鹽分組成

1.1.2供試水質(zhì)

試驗(yàn)所用淋洗水質(zhì)是用化學(xué)試劑配置而成，分別配置了礦化度1、2、3、4.5 g/L試驗(yàn)水質(zhì)、各離子具體含量如表3所示。

表3　淋洗水礦化度、離子組成

1.1.3試驗(yàn)儀器及裝置

(1) 試驗(yàn)儀器：分析天平、2 mm篩、鋁盒、烘箱、燒杯、量筒、密度計(jì)、秒表、離子色譜儀(ISC-900)、其它實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器。

(2) 土柱裝置：直徑16 cm、高40 cm的硬質(zhì)PVC管。管底由下至上鋪設(shè)粒徑由大變小的厚砂石5 cm作為反濾層。在管側(cè)面10 cm以下，為了便于取樣用于分析，每隔5 cm開(kāi)一直徑為10 mm的圓形取樣口。

(3) 電阻率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：主要包括3個(gè)區(qū)域：上位機(jī)軟件、下位機(jī)硬件、電阻率傳感器[11]，其總體結(jié)構(gòu)框架和實(shí)物如圖1所示。

圖1　電阻率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架和實(shí)物

1) 電阻率傳感器：可分為測(cè)量和控制兩部分。電阻率探桿遵循wenner原理，采用環(huán)形電極同軸等間距布設(shè)，從下往上A、M、N、B為4個(gè)電極銅環(huán)，組成一個(gè)wenner組合；當(dāng)通電采集第一輪數(shù)據(jù)時(shí)，A和B為供電電極，M和N為測(cè)量電極，因此得到M和N中點(diǎn)位置電阻率值，以此類推，4個(gè)電極分別往上移一個(gè)電極，得到下一測(cè)量位置電阻率值；直到整個(gè)探桿上的電極組合完全采到數(shù)據(jù)后，第一輪工作結(jié)束。設(shè)置采集間隔時(shí)間，接著進(jìn)行第二輪數(shù)據(jù)采集，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽漬土在垂直方向上不同時(shí)空水鹽運(yùn)移的遠(yuǎn)程原位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。并通過(guò)排線與下位機(jī)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可靠的連接。

2) 下位機(jī)硬件：下位機(jī)硬件設(shè)備包括GPRS模塊、采集控制芯片和自容存儲(chǔ)器。由采集控制芯片負(fù)責(zé)調(diào)控傳感器，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)在自容存儲(chǔ)器進(jìn)行記錄并且通過(guò)GPRS模塊將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。

3) 上位機(jī)軟件：負(fù)責(zé)處理解碼實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)繪制出電阻率曲線波動(dòng)圖。

1.2試驗(yàn)方法

首先將厚砂石反濾層填到土柱底部5 cm高度，隨后將電阻率探桿垂直放入土柱中心位置。接著將供試土樣填裝到土柱高度35 cm，并壓實(shí)以保證土樣的各向均質(zhì)性。土柱上方留有5 cm左右水頭，淹沒(méi)電阻率探桿電極環(huán)數(shù)30個(gè)，試驗(yàn)裝置分為4組。向土柱上方澆灌蒸餾水，使得土壤水分含量近似達(dá)到田間持水狀態(tài)。分別用礦化度為1、2、3、4.5 g/L的水質(zhì)，從土柱上方淋洗，在試驗(yàn)過(guò)程中觀察并記錄水質(zhì)到達(dá)每一個(gè)取樣口處所用的時(shí)間變化。直到土柱底部有淋溶液滲出，停止淋洗，并吸干表層積水。淋洗后，隨著時(shí)間的推移，當(dāng)探桿電極環(huán)20~30個(gè)(表層0~10 cm處)監(jiān)測(cè)到的電阻率平均值發(fā)生變化時(shí)，取表層(0~10 cm)少量土樣進(jìn)行含水率的測(cè)定，并記錄表層電阻率平均值和此刻時(shí)間變化。

1.3數(shù)據(jù)分析

計(jì)算淋洗后表層(0~10 cm)變化的電阻率平均值和相對(duì)應(yīng)的表層(0~10 cm)含水率以及時(shí)間變化，并記錄水質(zhì)到達(dá)每一個(gè)取樣口處的時(shí)間。利用Origin 8.0對(duì)表層電阻率平均值與含水率、時(shí)間變化、以及整個(gè)土柱剖面電阻率隨時(shí)間的變化作圖分析，同時(shí)對(duì)淋洗歷時(shí)與土壤深度作有關(guān)分析。

2結(jié)果與分析

2.1土壤表層電阻率隨含水率的變化

在一定濃度范圍內(nèi)土壤溶液中，電導(dǎo)率和含鹽量呈正相關(guān)，溶液的滲透壓隨含鹽量的升高而升高，而且電導(dǎo)率隨滲透壓的增大而增大,反之亦然。由此可得，通過(guò)土壤溶液的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)可以推算出土壤含鹽量，特別是當(dāng)幾類鹽之間的比值不變時(shí)，通過(guò)土壤溶液電導(dǎo)率值計(jì)算總鹽分濃度是近乎沒(méi)有誤差的[12]。而電阻率是表征物質(zhì)導(dǎo)電性的基本參數(shù)，導(dǎo)電性越好的物質(zhì)電阻率值越低，反之，導(dǎo)電性越差的物質(zhì)電阻率越高，所以電阻率與電導(dǎo)率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，所以本文用電阻率表征土壤含鹽量的變化。而土壤表層0~10 cm處的鹽分變化將直接對(duì)作物根系吸收養(yǎng)分產(chǎn)生作用，所以對(duì)土壤表層電阻率進(jìn)行研究意義重大。土壤表層平均電阻率與含水率的關(guān)系如圖2所示。

圖2　不同礦化度水淋洗后表層電阻率平均值隨含水率的變化

由圖2可知：1 g/L水質(zhì)淋洗后，當(dāng)含水率<22%時(shí)，土壤將非常干燥，沒(méi)有形成連續(xù)的土壤孔隙水通道，基本測(cè)不到電流通過(guò)，所以電阻率很大。含水率在22%～26%之間時(shí)，電阻率從將近5Ω·m迅速下降到2Ω·m左右，這就是所謂的“過(guò)渡階段”[13~14]，即當(dāng)含水率達(dá)到一定范圍內(nèi)時(shí)，土體形成較連續(xù)的孔隙水通道，電阻率下降很快。顧名思義, 鹽漬土含有大量鹽分, 而且一旦含水率上升，鹽分溶解迅速，土壤溶液導(dǎo)電能力也迅速增強(qiáng)，導(dǎo)致了鹽漬土“過(guò)渡階段”范圍較窄。含水率>26%時(shí)，電阻率變化幅度減小，基本保持穩(wěn)定不變。對(duì)1 g/L水質(zhì)淋洗后，土壤電阻率與含水率進(jìn)行擬合，得出了擬合公式：y=2.1+1.07e-118.1x，R2=0.984，即電阻率隨含水率增加而變化的規(guī)律符合指數(shù)函數(shù)衰減。分別對(duì)2、3、4.5 g/L不同礦化度水淋洗后，土壤表層電阻率隨含水率的變化進(jìn)行擬合，如圖2中所示，其衰減趨勢(shì)基本相同，并也符合指數(shù)函數(shù)衰減。但高礦化度水淋洗后土壤電阻率波動(dòng)幅度振幅比較小，總體值也小一些，低礦化度時(shí)電阻率總體值偏高，易產(chǎn)生突變。由此可見(jiàn)4種水質(zhì)淋洗后，土壤電阻率隨含水率的變化趨勢(shì)基本相同，也反映出了鹽分和水分的共同作用。

2.2土壤表層電阻率隨時(shí)間的變化

由于不同礦化度水質(zhì)含有各種成分復(fù)雜的鹽分離子，當(dāng)這些離子進(jìn)入土壤后，會(huì)與土壤顆粒表面的膠體及原有的化學(xué)成分發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，致使土壤結(jié)構(gòu)和土壤孔隙發(fā)生變化[15]，其電阻率也隨之發(fā)生變化。因此隨著時(shí)間的推移，土壤表層(0~10 cm)鹽分離子含量發(fā)生變化，因而導(dǎo)致其電阻率發(fā)生相應(yīng)變化，詳見(jiàn)圖3。

圖3　不同礦化度水淋洗后表層電阻率隨時(shí)間的變化

總體來(lái)說(shuō)，淋洗后，表層電阻率隨著時(shí)間的推移，表現(xiàn)出增大的結(jié)果。這種現(xiàn)象主要除了體現(xiàn)在含水率方面外，也體現(xiàn)在離子含量方面。不同礦化度水淋洗處理后土壤鹽分含量均下降，土壤中主要鹽分離子Na+、Cl-含量降低，游離態(tài)離子減少，電導(dǎo)率減小，電阻率增大。1 g/L礦化度水質(zhì)導(dǎo)致電阻率增大速率明顯高于其它水質(zhì)，主要是因?yàn)? g/L水質(zhì)鹽分離子含量本來(lái)就少，加之淋洗掉土壤中的鹽分離子，所以造成電阻率速率變化快。為了更好的了解電阻率的變化趨勢(shì)，可建立電阻率與時(shí)間的變化關(guān)系式，判定系數(shù)較高。根據(jù)擬合出的不同水質(zhì)淋洗后的土壤電阻率與時(shí)間的指數(shù)函數(shù)相關(guān)關(guān)系，可推算出以下經(jīng)驗(yàn)公式：

y = A1·exp(-x/t1) + y0

式中：y為電阻率，x為時(shí)間，A1、y0為常數(shù)，擬合結(jié)果如表3所示。

表3　不同水質(zhì)淋洗條件下電阻率隨時(shí)間變化參數(shù)確定

2.3土壤水鹽運(yùn)移受礦化度的影響

2.3.1對(duì)運(yùn)移速率的影響

不同礦化度水在淋洗過(guò)程中到達(dá)土柱底部所用時(shí)間、淋洗速率等都有所差異[16]，如圖4所示。高礦化度運(yùn)移速率要明顯高于低礦化度運(yùn)移速率，1、2、3、4.5 g/L礦化度水運(yùn)移到土柱底部所需時(shí)間分別為179、151、142、134 min。因此運(yùn)移到相同深度礦化度愈高，所用時(shí)間越少。產(chǎn)生這種規(guī)律是因?yàn)榘殡S淋洗水礦化度的變大，土壤鹽分濃度升高，擴(kuò)散雙電子層朝黏粒表面擠壓，減弱了土壤顆粒相互之間的排斥力，從而顆粒間絮凝作用加強(qiáng)，團(tuán)聚性增強(qiáng), 土壤結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，進(jìn)而土壤中大孔隙變多，增強(qiáng)了土壤的導(dǎo)水能力，運(yùn)移速率變快[17]。

圖4　不同礦化度水淋洗歷時(shí)與土壤深度的變化

2.3.2淋洗后土壤鹽分隨時(shí)間的變化特征

由于4種礦化度水質(zhì)的鹽分濃度和各離子含量的差異，淋洗后會(huì)引起土壤剖面不同程度的鹽分積累。但水分的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致土壤鹽分遷移，特別對(duì)于鹽堿土，增大淋洗量，上層土壤脫鹽，下層積鹽。然而淋洗過(guò)程中，由于不同土壤深度導(dǎo)致不同的脫鹽程度，最終導(dǎo)致了電阻率不同深度的差異，并且不同礦化度淋洗后土壤電阻率隨時(shí)間的變化也不一樣。圖5中的(1)、(2)、(3)、(4)分別代表1、2、3、4.5 g/L水質(zhì)淋洗后土壤剖面電阻率隨時(shí)間的變化過(guò)程。

如圖5，對(duì)于整個(gè)土壤剖面，表層土壤含鹽量較少，中間層(10~20 cm)鹽分向下運(yùn)移，并累積在底部。不同礦化度水淋洗過(guò)程中及淋洗后，不同土壤深度含鹽量隨著淋洗水礦化度的增加明顯增大。當(dāng)1 g/L水質(zhì)第一天淋洗過(guò)程中，水分帶走表層土壤中的鹽分，造成上層電阻率增大，而后下層土壤中的鹽分和上層水分帶來(lái)的鹽分加上水質(zhì)自身的鹽分造成電阻率減小。因此，在土體剖面電阻率上，表現(xiàn)為從1.8Ω.m逐漸減小到0.15Ω.m。由于此階段鹽分積累和運(yùn)移是同時(shí)發(fā)生的，所以在圖中并沒(méi)有形成所謂的“鹽峰”現(xiàn)象[18-19]，而只是一條光滑的曲線，所以利用本套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更能夠直接觀測(cè)到土壤水鹽運(yùn)移的變化情況。淋洗后第2天至第9天土體電阻率總體變化是隨深度增大而減小。雖然在土體水鹽運(yùn)移過(guò)程中，有含水率、土壤性質(zhì)、顆粒結(jié)構(gòu)、淋洗水質(zhì)等影響，導(dǎo)致個(gè)別土體深度處電阻率值有起伏，但不影響水鹽運(yùn)移總的變化趨勢(shì)。對(duì)于2 g/L、3 g/L、4.5 g/L不同礦化度水質(zhì)淋洗過(guò)程及淋洗后也表現(xiàn)出了相同的變化規(guī)律。

將土壤深度分為表層(0~10 cm)、中間層(10~20 cm)、底層(20~30 cm)3部分。不同礦化度水淋洗后，表層和底層之間電阻率表現(xiàn)出了不同的變化特征，中間層電阻率變化基本相同。從圖5中能夠看到表層電阻率變化幅度隨著礦化度的增大而減小，造成這一現(xiàn)象的主要原因是不同礦化度水質(zhì)含鹽量不一樣，導(dǎo)致電阻率變化也不一樣。根據(jù)中間層的電阻率變化曲線，4種水質(zhì)淋洗后電阻率變化基本是隨著時(shí)間變化從表層至底層減小，所以土壤在淋洗完成后，鹽分也在水分重力作用下與水分共同往下運(yùn)移，導(dǎo)致鹽分在中間層分布基本一致，只是運(yùn)移快慢有所不同。底層電阻率曲線在25~30 cm左右發(fā)生拐點(diǎn)，電阻率隨深度增大不再減小，而是基本保持不變，個(gè)別電阻率點(diǎn)略微增大。主要是因?yàn)橥林撞夸佋O(shè)的厚砂石反濾層減緩了水分下移速率，導(dǎo)致水分在反濾層上方積累，因而降低了土壤鹽分濃度，導(dǎo)致電阻率在25 cm以下基本不變甚至增大。因此通過(guò)利用本套監(jiān)測(cè)裝置能夠觀察到在淋洗過(guò)程中及之后各個(gè)時(shí)刻各個(gè)深度土柱電阻率數(shù)值，可以分析得到淋洗后水鹽運(yùn)移規(guī)律, 提供了水鹽運(yùn)移特征分析的有效方法。

圖5　不同礦化度水淋洗后土壤剖面電阻率變化曲線

3結(jié)論

(1) 不同礦化度水淋洗后，表層土壤電阻率隨含水率增加而變化的規(guī)律均符合指數(shù)函數(shù)形式衰減，但高礦化度水淋洗后, 表層土壤的電阻率總體值比較小，變化幅度不大，低礦化度時(shí)總體值高一些，容易產(chǎn)生突變。

(2) 不同礦化度水淋洗后，表層土壤電阻率隨時(shí)間變化的規(guī)律均符合指數(shù)函數(shù)形式增大。

(3) 不同礦化度淋洗水運(yùn)移相同的深度，高礦化度淋洗水運(yùn)移速率高于低礦化度。

(4) 4種礦化度水淋洗后，土壤整個(gè)剖面電阻率均表現(xiàn)出了相同的變化規(guī)律，即隨著土壤深度增大而逐漸減小；土壤表層、中間層和底層也表現(xiàn)出了規(guī)律性的變化，表層和底層電阻率變化幅度隨著淋洗水礦化度的增大而減小，四種水質(zhì)淋洗后中間層電阻率變化基本是隨著時(shí)間變化從表層至底層減小。

(5) 本套電阻率監(jiān)測(cè)裝置在觀察水鹽運(yùn)移過(guò)程中有效、可行，為鹽漬化過(guò)程中的水鹽運(yùn)移特征分析提供了一種簡(jiǎn)單、可靠的手段。

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Experimental study on saline surface resistivity and salt transport affected by mineralization degree of leaching water

Wang Zhen1，Jia Yonggang1,2，Lian Shengli1

(1. Key Laboratory of Marine Environmental Science and Ecology, Ministry of EducationOcean University of China;2. Institute of Geo Environmental Engineering, Ocean University of China,Qingdao 266100, China)

Abstract:To better understand the changes of resistivity of saline soil and salt migration characteristics leached by the water with different mineralization degree, in this study we took inshore saline soil for laboratory test, and used the self-made modified resistivity monitoring system to control the three trial factors: mineralization degree of leaching water, water content of soil, and leaching time, to study the change of resistivity of surface layer (0~10cm), and the general rules of water and salt migration in the soil. The experimental results proved that: with the increase of water content, the resistivity decreased; the higher the salinity, the lower the overall value of resistivity. In the surface layer of soil, the resistivity declined in an exponential function to water content, and increased with time prolonged. The higher the mineralization degree of leaching water, the higher migration rate for water and salt in the surface soil. The soil would have a new salinity distribution along the vertical section after leached, which were reflected as the resistivity decrease with the increasing depth.

Keywords:leaching; mineralization degree; resistivity; water content; water and salt migration

中圖分類號(hào)：X53

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

作者簡(jiǎn)介：王震，男，1989年生，碩士研究生，研究方向：環(huán)境巖土工程。E-mail:1041751061@qq.com

收稿日期：2015-07-06；2015-08-16修回

* 國(guó)家863計(jì)劃“風(fēng)暴過(guò)程中海底沉積物再懸浮通量原位監(jiān)測(cè)技術(shù)”(編號(hào)SQ2007AA09Z135267)