【摘 要】
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东北作为我国四大积雪区之一,春季的积雪融水是该地区重要的淡水资源与河流的重要补给。受变质作用造成积雪中雪粒粒径和溶质的差异分布,这会影响雪中化学载荷的释放。为明确不同变质雪层在融化过程融水和溶质运移之间的差异,本研究针对雪的变质作用与积雪融化过程融水和溶质运移之间的影响进行了探究,旨在为防止面源污染、改善水环境提供科学严谨的理论依据。本研究以天然雪与人工雪为试验雪样,模拟前期冻融作用将试验雪样按照
【基金项目】
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国家重点研发计划“黑土地保护与利用科技创新”专项“黑土地风蚀水蚀融蚀过程、耦合机制与阻控原理”（2021YFD1500700）； 辽宁省科学研究经费项目（科研平台培育项目）“侵蚀退化农田生态修复技术体系构建与应用”（LSNPT202002）；
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东北作为我国四大积雪区之一,春季的积雪融水是该地区重要的淡水资源与河流的重要补给。受变质作用造成积雪中雪粒粒径和溶质的差异分布,这会影响雪中化学载荷的释放。为明确不同变质雪层在融化过程融水和溶质运移之间的差异,本研究针对雪的变质作用与积雪融化过程融水和溶质运移之间的影响进行了探究,旨在为防止面源污染、改善水环境提供科学严谨的理论依据。本研究以天然雪与人工雪为试验雪样,模拟前期冻融作用将试验雪样按照雪样粒径划分为CK、2 mm-1 mm、1 mm-0.5mm,在3℃、5℃、7℃、9℃条件下进行室内模拟试验。试验结束后运用MIM模拟试验条件下的融水与溶质运移过程得到模拟值,将模拟值与实测值进行比较并确定模型的适用性。通过试验与模拟得出以下主要结论:（1）在融水运移试验中,受前期变质作用影响,融雪水流速在雪层中的分布存在差异,表现为雏形雪粒雪层＞粒雪雪层,即位于下层的粒雪雪层可对来自其上层雏形雪粒雪层的融水起到一定的缓冲作用。（2）在融水运移试验中,融雪水累积量与融雪累计深度相关性受温度与积雪粒径组成因素共同影响。温度和粒径组成的不同水平均对融水出流速率产生了显著影响,即不同温度之间、不同雪粒粒径组成之间在融水出流速率上存在显著差异,天然雪与人工雪在融水出流速率上无显著差异,且融水出流速率随温度的增加有增加的趋势,随雪粒粒径的减小有增加的趋势,表明温度越高粒径越小融水排放效果越好。（3）在溶质运移试验中,在不同温度、不同溶质初始含量之间在融水浓缩系数CF上存在显著差异,不同粒径组成试验雪层间在融水浓缩系数CF上无显著差异,但二者与对照试验雪层存在显著差异,融水浓缩系数CF随温度的增加有减小的趋势,随溶质初始含量的增加有增加的趋势,即在融化条件下,温度越低溶质初始含量越高融水排出溶质的效果越好、离子脉冲现象最强。（4）在溶质运移试验中,粒径组成、温度和溶质初始含量成的不同水平均对融水电导率产生了显著影响,在不同温度之间、不同溶质初始含量之间在融水电导率上存在显著差异,不同雪粒粒径组成之间在融水电导率上存在显著差异,且融水电导率随温度的增加有减小的趋势,随雪粒粒径的减小有增加的趋势,随溶质初始含量的增加呈现出先减小后增加的趋势。（5）在模拟过程中,应用MIM模型原理利用SNTHERM对试验中的融水与溶质运移进行模拟,将模拟值与实测值进行比较及拟合度的检验,结果表明应用对融化过程中融水与溶质的运移模拟效果较好。但本试验采用室内模拟的方法进行,缺少室外试验与之对比,由此对模型的评估存在一定的局限性。
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