基于分形理论配沙对粘质盐土饱和导水率的影响研究
2021-04-04戴世鑫郭同铠毛伟兵孙玉霞曲英杰贾文慧
节水灌溉 2021年3期
戴世鑫,郭同铠,毛伟兵,孙玉霞,曲英杰,贾文慧
(1.山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安271018;2.滨州市水利局,山东滨州256603)
0 引 言
黄河三角洲是我国东部沿海土地后备资源最多的地区,但因受自然、环境等多种因素的影响,土壤盐渍化严重,区域内盐碱化土地面积43.33 万hm2,占该地区总土地面积的16.4%,土壤盐碱化问题已成为影响当地经济、农业生产可持续发展的主要环境问题[1,2]。粘质盐土是黄河三角洲地区主要盐渍土类型之一,土壤物理性质差、饱和导水率低是粘质盐土的重要特征[3-5]。黄河三角洲地区淡水资源短缺,引黄水量占总用水量的90%,由于黄河水含沙量较高,引黄灌区在引水的过程中引入了大量的黄河泥沙,沉淀在引黄输水系统中的淤积泥沙一直是该地区一个突出的环境问题[6-8]。
由Mandelbrot[9]提出的分形理论已成为描述自然界中复杂和不规则空间形体特征的一个有效工具,土壤是具有分形特征的多孔结构。Tyler[10]将分形理论引入到土壤学的研究中,并提出了土壤质量分形维数计算公式。杨培岭等[11]改进了质量分形计算公式,通过土壤颗粒的重量分布直接计算粒径分布的分形维数,来表征土粒直径的大小和质地组成的均匀程度。土壤颗粒分形维数为定量化描述土壤形态结构与理化性质等诸多问题提供了有效途径,有研究表明土壤颗粒分形维数能表征土壤颗粒的分布特征、判断土壤质地是否均匀,还可以有效反映土壤的其他特性,如土壤水分、土壤密度和土壤养分等理化性质对土壤质地产生的直接或间接影响[12-14]。……
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