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本试验采用室内土柱模拟入渗的方法,对3种介质(煤矸石、砂、粉煤灰)进行不同容重(1.2g.cm-3、1.3g.cm-3、1.4g.cm-3)、不同介质层位置(土柱上层、土柱中层、土柱下层)和不同介质层厚度(4cm、8cm、12cm)共81种不同组合处理,3种介质分别与土壤分层填装于透明PVC管内,具体设置为含煤矸石的层状土柱、含砂的层状土柱以及含粉煤灰的层状土柱,观察土壤水分累积入渗曲线、水分入渗总量和入渗历时的变化规律,研究含介质层状土的水分入渗过程规律,旨在找出最优配置,指导实际生产应用。结果表明:(1)对含煤矸石层状土来说,在煤矸石层位置和厚度相同的情况下,其土壤水分累积入渗量随容重的增大呈现逐渐减小趋势,其排序为1.4 g·cm-3<1.3 g·cm-3<1.2 g·cm-3;在容重和煤矸石层位置相同的情况下,其累积入渗量随煤矸石层厚度的变化呈现以下规律:当煤矸石层位于上层时,厚度越大,其累积入渗量越大;当煤矸石层位于中层时,厚度为8cm时的累积入渗量最小,4cm和12cm时的累积入渗量差距不大;当煤矸石层位于下层时,厚度对累积入渗曲线的影响不明显。在容重和煤矸石层厚度相同的情况下,累积入渗量随煤矸石层位置的改变有较大变化,按从大到小排序为上层>下层>中层。(2)对含砂层状土来说,在砂层位置和厚度相同的条件下,容重对土壤水分入渗过程的影响较大。当砂层位置位于土柱上层和下层时,土壤水分的累积入渗量与容重的大小呈反比;在容重和介质层位置相同的情况下,当砂层位于上层时,土壤水分累积入渗量与砂层厚度成正比,当砂层位于中层时,厚度为8cm时的累积入渗量较厚度为4cm和12cm时略有减小,当砂层位于下层时,各处理的累积入渗量较均质土有一定程度的减小,按其减小幅度的排序为:4cm(23.96%)>8cm(21.60%)>12cm(16.50%);在容重和介质层厚度相同的情况下,当砂层位于土柱上层时,砂层的存在有利于土壤水分的入渗,砂层位于中层和下层时,由于砂层的阻渗作用,入渗总量较小。(3)对含粉煤灰层状土来说,在粉煤灰层位置和厚度相同的条件下,当容重较小时,其累积入渗量随容重变化不大,容重越大,入渗总量减小程度越明显;在容重和粉煤灰层位置相同的情况下,当粉煤灰层位于上层时,相同入渗时间内,厚度为8cm时的累积入渗量最大,厚度为4cm时次之,厚度为12cm时最小,但由于厚度为4cm和12cm时的入渗历时较8cm时有所增加,故就入渗总量来看,厚度为8cm时的累积入渗总量最小,而厚度为4cm和12cm之间差别不明显;粉煤灰层位于中层时,厚度对累积入渗量的影响在容重增大时呈现出明显的规律性,当容重为1.4g·cm-3,各处理的累积入渗量排序为4cm>12cm>8cm;粉煤灰层位于下层时,厚度对累积入渗量的影响不明显。在容重和粉煤灰层厚度相同的情况下,其累积入渗量排序为上层>下层>中层。(4)通过IBM SPSS Statistics 22.0软件分析,介质层厚度对三种介质层状土的土壤水分入渗历时的影响表现为不显著,而介质层位置和容重对其入渗历时的影响则为极显著。(5)含煤矸石层状土的最优入渗模型为通用公式,含砂层状土的最优入渗模型为Kostiakov模型,通用公式较之略差;含粉煤灰层状土的最优入渗模型为通用公式。