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浅渗流区的优先流:降雨强度、土壤湿度、连通性和农业管理的影响
Hydrological Processes ( IF 2.8 ) Pub Date : 2023-12-27 , DOI: 10.1002/hyp.15057
Mark R. Williams 1 , William I. Ford 2 , Rose C. K. Mumbi 1, 3
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优先流在土壤中普遍存在,它影响水的渗透、径流和污染物的输送。从农田收集未受干扰的土壤蒸渗仪(n  = 10;900 cm 2 ),以量化气候、土壤湿度、连通性和农业实践对浅渗流区水输送的影响。在每个蒸渗仪上进行了一系列 10 次降雨模拟(n  = 100 个事件),并在五个案例研究的框架内分析了数据,其中我们评估了降雨强度(n  = 30 个事件)、土壤湿度(n  = 28)的影响和耕作(n  = 21)。最初具有接近零流量的三个蒸渗仪经过修改,以研究通过人工大孔的直接表面连通性的动态,其中我们评估了土壤湿度( n  = 12)的影响以及随后通过耕作造成的破坏( n  = 9)。使用稳定水同位素将渗滤液分离为事件(Q e)和事件前水(Q pe)。结果表明,渗滤液中的事件水输送不受降雨强度的影响(Q e / Q  = 49%±21%至50%±24%);然而,随着土壤湿度的增加,事件水从 65% ± 5% 下降到 23% ± 28%。具有人工大孔的渗漏仪产生的渗滤液几乎全部是事件水(85% ± 12% 至 92% ± 4%),无论土壤湿度如何。对于有和没有人工大孔的蒸渗仪来说,耕作使事件水输送减少了约 30%。研究结果表明,不同的初始条件和边界条件如何产生优先流的连续体。因此,在评估或建模长期水文过程中,仅在一小部分流动时间内满足这些条件,当前研究中收集的水和示踪剂通量数据对于预测与优先流和污染物传输高度相关的条件至关重要。



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更新日期:2023-12-28
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