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土层结构对非饱和毛细水盐运移的影响

2021-08-26吕擎峰单小康赵彦旭贾博博

中国地质灾害与防治学报 2021年4期

吕擎峰,单小康,赵彦旭,贾博博,杲 斐

(1.兰州大学土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000;2.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南 长沙 410000;3.中国铁建二十一局集团有限公司,甘肃 兰州 730050)

0 引言

土体沉积受搬运介质和搬运方式的影响,往往形成不同土层结构的层状土体。层状土层之间孔隙结构和水力学性质的不连续性[1−3],导致层状土体和均质土体的水盐运移规律存在显著差异。

层状土体的水盐运移规律在土壤学领域已经取得了一些研究成果。李韵珠等[4]指出壤土中的黏土夹层对水盐运移具有阻滞作用。史文娟等[5]通过室内土柱试验发现不同层位的夹砂层对水盐运移存在抑制或促进作用。HUANG 等[6]发现砂土和砂黄土互层结构可以限制水分向上运移,抑制土体蒸发。李毅等[7]认为砂土夹层和黏土夹层均有阻水作用。黏土的阻水能力源于其低渗透性,砂土层的阻水能力则是因为孔隙水由细粒土层向砂土层运移时存在滞后效应,因此在层状土层界面处水分运移均会出现停滞[8−9]。张莉等[10]研究发现在壤土中设置砂层能够加速上覆土层脱盐和抑制下伏土层返盐,该方法较依赖于降雨的淋滤作用,对干旱半干旱地区的适用性还有待研究。ALIMI 等[11]设计了冲积土和黏质砂土以及冲积土和黏土的双层土柱试验,结果表明黏土层的阻渗能力更强,而黏土层厚是延迟溶质运移的关键因素。LIU 等[12]对不同土体的水分和溶质含量进行了长期监测,发现均质土中水盐入渗较快,而层状土中水流受阻,盐分在局部累积。……

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