煤矿区重构土壤剖面水气变化及其对温度梯度的响应 论文

煤矿区用煤矸石作为基质进行土壤重构，恢复生态环境和土地复垦的立地条件工程大量存在。但是，煤矸石氧化放热过程会对重构土壤剖面的水气变化产生影响，进而影响矿区生态修复的效果。为了研究重构土壤的水气运动特征及其对温度梯度的响应，设计了一种重构土壤水气热耦合运移室内模拟装置。在重构土壤不同深度布设温湿度传感器，连续监测重构土壤剖面含水量和温度，利用CO2体积分数检测仪测定不同深度CO2体积分数，并通过底部的加热装置对重构土壤进行加热，研究重构土壤温度分布及其对水气运动的影响。研究表明，Hydrus-1D软件能较好地模拟重构土壤剖面体积含水量分布，但水分入渗过程存在明显的滞后性，水分在土壤层累积，气体在扩散过程中也表现出了明显的滞后性，特别是在80 cm矸石层的累积【煤矿区重构土壤剖面水气变化及其对温度梯度的响应】(https://www.dude6.com/q/a/5197523.html)。

当底部加热时，重构土壤剖面会形成稳定的温度梯度。在温度梯度的作用下，重构土壤中的水分会从底部向上运动，导致底层含水量明显降低，而其他层的含水量均明显上升，其中60 cm层的含水量增速最大，为0.057％/h。此时，气体易在矸石层及层间界面累积，并且累积效应随着温度梯度的增加而增强【温度梯度作用下非饱和土中水水气运移探讨】(https://www.dude6.com/q/a/5305864.html)。温度和含水量均会影响重构土壤气体的扩散，但温度梯度的增加会削弱气体扩散效应【温度与温度梯度对非饱和土壤中湿分迁移的影响】(https://www.dude6.com/q/a/5451012.html)。