分散流控制壁对无压渗漏计收集效率影响的定量评价

无压渗漏计(Zero-tension lysimeter,ZTL)多用于非饱和带土壤溶质通量的监测,但由于ZTL安装时与原状土壤相接触会存在毛管障碍界面,易形成分散流使其土壤溶液收集效率降低.为准确描述田间水分渗漏量或土壤溶质的运移过程与规律,基于HYDRUS模型模拟结果,对ZTL不同设计(加装不同高度分散流控制壁)和不同适用环境条件(土壤质地、灌水量、土壤蒸发量和初始土壤含水率)的土壤渗漏水收集效率及影响因素进行数值模拟和定量评价.结果表明,无分散流控制壁的ZTL(ZTL0),在0.35 cm3/cm3土壤初始含水率、0.2 cm/d蒸发量和1 000 mm灌水量条件下的砂壤土、壤土和粉土处理,收集效率分别仅为11％、13％和26％,而在相同环境条件下安装分散流控制壁的ZTL(ZTLd),当控制壁高度为20 cm时可使收集效率提升到50％以上.安装的分散流控制壁高度随灌水量的降低、土壤持水能力的提高和土壤蒸发量的增大而升高,初始土壤含水率降低会使偏砂性土壤中安装的ZTLd收集效率降低,但在壤土和粉土中安装时可使其收集效率增大.增加ZTLd安装深度可能会导致其收集效率降低,在某一特定安装深度对ZTL收集效率计算的结果并不适用于其他深度.