多因素作用下渾水入滲對(duì)土壤導(dǎo)水特性的影響

康守旋 ，費(fèi)良軍 ※，鐘 韻 ，趙彭輝 ，楊 震 ，樊倩雯

（1. 西安理工大學(xué)省部共建西北旱區(qū)生態(tài)水利國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710048；2. 三峽大學(xué)三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心,宜昌 443002）

0 引言

中國(guó)黃河流域大部分區(qū)域降水稀少[1-2]，農(nóng)業(yè)灌溉用水嚴(yán)重不足[3-4]，制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。該區(qū)域降雨分布集中，水土流失嚴(yán)重[5]，使得黃河成為世界上含沙率最高的河流[6]。為充分利用水資源來(lái)滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水的需求，該地區(qū)的一些灌區(qū)大力開(kāi)展引渾灌溉。渾水灌溉可以在提高水資源利用率的同時(shí)改良土壤、增加土壤肥力。進(jìn)入農(nóng)田的渾水入滲時(shí)，部分泥沙顆粒隨水分運(yùn)移進(jìn)入土壤中，滯留在土層內(nèi)，形成滯留層，而渾水中大部分泥沙顆粒逐漸沉積在土壤表面，形成沉積層。滯留層和沉積層共同形成了結(jié)構(gòu)不同于原土的致密層[7-9]，從而改變了上邊界入滲條件，對(duì)入滲過(guò)程產(chǎn)生影響。因此，深入研究渾水入滲過(guò)程對(duì)緩解引渾灌區(qū)水資源緊缺、擴(kuò)灌增產(chǎn)和提高灌溉質(zhì)量等具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

渾水灌溉是引用含沙河水作為水源進(jìn)行灌溉。渾水在進(jìn)入田間后，其所含的泥沙隨水流推進(jìn)、沉降，在土體表面產(chǎn)生致密層，形成了不同于清水的土壤水分入滲規(guī)律[10-11]。一些研究采用渾水試驗(yàn)方法探索渾水入滲規(guī)律及影響因素[12-13]，發(fā)現(xiàn)：累積入滲量與入滲時(shí)間呈冪函數(shù)變化關(guān)系[12]；渾水含沙率、泥沙顆粒級(jí)配、土壤容重及土壤初始含水率等均能影響渾水入滲[14-16]；入滲率和濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離隨渾水含沙率的增大而減小[16]；泥沙中小于0.01 mm 顆粒含量越大，阻滲作用越顯著[17]；渾水入滲能力和濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離均隨土壤容重的增大而減小[18]。也有研究分析了膜孔灌溉下的渾水入滲規(guī)律[19-21]：LIU 等[22-23]研究了不同渾水肥液濃度和初始含水率下渾水膜孔灌的累積入滲量變化規(guī)律、水分分布和再分布及氮素分布規(guī)律；姜瑞瑞等[24]研究了不同膜孔直徑下多向交匯渾水入滲濕潤(rùn)體特征及灌水均勻度。另外的研究關(guān)注了渾水入滲模型，如引入遺傳算法擬合帶有經(jīng)驗(yàn)值的Kostiakov 模型[17]、將渾水入滲形成致密層的阻滲作用歸結(jié)為濕潤(rùn)鋒平均吸力值的Green-Ampt 模型[25]、利用渾水波涌灌大田試驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合Kostiakov 模型推導(dǎo)了3 種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚚26]。除農(nóng)業(yè)領(lǐng)域外，渾水入滲在環(huán)境、工程方面也得到廣泛關(guān)注[27-31]。

渾水入滲過(guò)程中，所形成致密層阻礙了水分入滲，減小了入滲量。隨著渾水入滲量的減小，渾水中形成致密層的泥沙量也將變少，使得致密層厚度增加速率變緩，土壤入滲能力不至于急速減小。因此，渾水入滲過(guò)程是入滲量變化與致密層阻滲能力相互影響的過(guò)程[18-19]。除入滲量外，致密層導(dǎo)水能力與其內(nèi)部孔隙大小、結(jié)構(gòu)有關(guān)[32-33]，即形成致密層的渾水泥沙數(shù)量及粒徑（含沙率及泥沙顆粒級(jí)配）對(duì)致密層導(dǎo)水能力造成影響。通常采用土柱來(lái)確定土壤的導(dǎo)水能力[34]，為了便于研究入滲過(guò)程，減少不可控因素，已有研究采用飽和土柱進(jìn)行渾水滲流試驗(yàn)，來(lái)探索該狀況下導(dǎo)水能力的變化規(guī)律[8]。利用數(shù)值模擬方法來(lái)探索土壤入滲特性已成為研究熱點(diǎn)，如介飛龍等[35]采用橢圓方程來(lái)模擬膜孔灌濕潤(rùn)鋒形狀，研究了初始含水率對(duì)膜孔灌濕潤(rùn)體特征的影響；馮正江等[36]在使用小波分析和通徑分析法分析Kostiakov 模型標(biāo)定因子和土壤特性參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用多元線性回歸、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)建立估算標(biāo)定因子的土壤傳遞函數(shù)；王曉彤等[37]利用Hydrus-1D 軟件來(lái)模擬分析黃河泥沙充填復(fù)墾土壤的入滲和蒸發(fā)特性，優(yōu)化了復(fù)墾土壤的夾層結(jié)構(gòu)，為研究設(shè)計(jì)黃河泥沙夾層式土壤剖面提供了一種可靠方法。

目前，現(xiàn)有研究多集中在渾水入滲特性、影響因素及入滲模型等方面，缺乏渾水入滲致密層形成過(guò)程對(duì)導(dǎo)水能力影響的研究。在致密層形成過(guò)程中，水分入滲上邊界條件不斷變化，土壤的導(dǎo)水能力也隨之改變。研究致密層在土體表面形成后，不同因素下導(dǎo)水能力變化規(guī)律對(duì)揭示渾水入滲機(jī)理具有十分重要的意義。因此，為了探究渾水入滲對(duì)土壤導(dǎo)水能力的影響，本文進(jìn)行飽和土柱渾水滲流試驗(yàn)，深入分析多因素（含沙率、泥沙顆粒級(jí)配、入滲時(shí)間）對(duì)致密層形成條件下土體導(dǎo)水能力的影響，建立多因素導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型，為進(jìn)一步揭示渾水入滲規(guī)律提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土樣采自引黃灌區(qū)0～30 cm 深度范圍的農(nóng)田土壤，采樣地點(diǎn)分別為西安市灞橋區(qū)、西安北郊及寧夏吳忠市。土壤樣品自然粉干碾碎后，過(guò)2 mm 篩以備使用。土壤粒徑采用Mastersizers-2000 型激光粒度分析儀(英國(guó)馬爾文儀器公司，測(cè)量范圍為0.02～2 000 μm)測(cè)定，結(jié)果如表1 所示。按照國(guó)際制土壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，采自西安灞橋、西安北郊、寧夏吳忠的土樣分別為粉壤土、砂壤土及砂土。

表1 試驗(yàn)土壤和泥沙粒徑組成Table 1 Particle size composition of tested soils and sediments

入滲試驗(yàn)渾水中所含泥沙取自涇惠渠灌區(qū)干渠，取回的泥沙經(jīng)風(fēng)干過(guò)1 mm 篩，人工配置出不同顆粒組成的5 種泥沙，其中3 種不同級(jí)配用于多因素試驗(yàn)，按照黏粒含量大小分別記為J1（低黏粒含量）、J2（中黏粒含量）及J3（高黏粒含量），剩余2 種（Y1 和Y2）用于驗(yàn)證試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

開(kāi)展多因素試驗(yàn)研究渾水含沙率（3%、6%、9%）和渾水泥沙種類(lèi)（J1、J2、J3）對(duì)砂土飽和土柱入滲的影響并建立入滲模型。各組試驗(yàn)各進(jìn)行3 次重復(fù)。為了驗(yàn)證多因素渾水入滲模型的可行性，另外設(shè)置了8 組試驗(yàn)。共計(jì)17 組試驗(yàn)，具體方案如表2 所示。

表2 渾水入滲試驗(yàn)方案Table 2 Experimental scheme of muddy water infiltration

1.3 試驗(yàn)過(guò)程

渾水配置：按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取泥沙種類(lèi)，并依據(jù)含沙率稱(chēng)量相應(yīng)質(zhì)量的泥沙和去離子水，將其倒入馬氏瓶后充分?jǐn)嚢枰耘渲脺喫?/p>

試驗(yàn)裝置準(zhǔn)備：2022 年5 月在西安理工大學(xué)農(nóng)水試驗(yàn)大廳進(jìn)行試驗(yàn)。渾水飽和土柱入滲裝置由土柱和渾水馬氏瓶?jī)刹糠纸M成，如圖1 所示。土柱材質(zhì)為有機(jī)玻璃，內(nèi)徑為5 cm、高為13 cm，為了通氣和更好收集土柱滲出的水流，底部裝有開(kāi)孔的墊片，并在土柱底蓋加有管嘴。試驗(yàn)前，按預(yù)定容重分層填裝土壤，層間刮毛，裝土高度為8 cm。為防止土壤從底部小孔中損失，裝土前在底部墊入濾紙。將裝好的土柱在水中浸泡12 h，使其飽和后進(jìn)行飽和土柱渾水入滲試驗(yàn)。

圖1 試驗(yàn)裝置圖Fig.1 Schematic diagram of experimental apparatus

試驗(yàn)過(guò)程：為保持穩(wěn)定的渾水含沙率，將馬氏瓶與磁力攪拌器結(jié)合組成渾水馬氏瓶進(jìn)行入滲。將帶有磁性的攪拌子放入裝有渾水的馬氏瓶中，再將馬氏瓶放置于磁力攪拌器上，利用磁場(chǎng)力使渾水馬氏瓶?jī)?nèi)的攪拌子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來(lái)不斷攪拌渾水，保持渾水含沙率的穩(wěn)定。渾水入滲前，為排除初始滲流速度的影響，先進(jìn)行清水入滲，待入滲穩(wěn)定后，再進(jìn)行渾水滲流。在管嘴下放置量筒，按照先密后疏的時(shí)間間隔量取滲出水的體積并記錄，以計(jì)算出不同時(shí)間的導(dǎo)水率。根據(jù)Darcy 定律[38]，流量與水力梯度成正比，即：

式中q為滲透流量，cm3/min；Kh為導(dǎo)水率，cm/min；i為水力梯度；A為土樣的橫截面積，cm2。

當(dāng)渾水入滲時(shí)，飽和土柱上界面會(huì)發(fā)生變化：部分泥沙顆粒隨水分運(yùn)移進(jìn)入土壤中，滯留在土層內(nèi)，而渾水中大部分泥沙顆粒逐漸沉積在土壤表面改變了土壤導(dǎo)水性能，使得導(dǎo)水率不斷發(fā)生變化而無(wú)法準(zhǔn)確獲得，這里使用一段時(shí)間間隔的平均出流量來(lái)代替滲透流量，再利用式（1）計(jì)算得出不同入滲時(shí)刻的土柱導(dǎo)水率值。平均出流量與導(dǎo)水率存在以下關(guān)系為[8]

式中Q(t+Δt)為一段時(shí)間間隔后出流量，cm3；Q(t)為時(shí)間間隔前出流量；Δt為時(shí)間間隔，min；二者比值為一段時(shí)間間隔平均出流量，近似為滲透流量。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

為評(píng)價(jià)模型準(zhǔn)確性，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)中決定系數(shù)（R2），均方根誤差（SRMSE）和相對(duì)誤差絕對(duì)值均值（SMARE）對(duì)模型中計(jì)算值與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值之間的符合度進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。通常R2越接近于1，SRMSE和SMARE越接近0，表明模型計(jì)算精度越高，即實(shí)測(cè)值與計(jì)算值越接近。

2 結(jié)果與分析

2.1 多因素影響下導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)變化

根據(jù)不同處理渾水飽和土柱入滲試驗(yàn)，得到每組試驗(yàn)的導(dǎo)水率值隨入滲時(shí)間的變化過(guò)程（圖2）。由圖2可以看出，導(dǎo)水率隨入滲的進(jìn)行不斷減小，在同一入滲時(shí)刻，各組試驗(yàn)累積入滲量存在差異，表明各因素對(duì)導(dǎo)水率影響程度不同。

圖2 不同試驗(yàn)處理導(dǎo)水率隨時(shí)間變化Fig.2 Hydraulic conductivity versus time for different treatments

為進(jìn)一步分析各因素對(duì)飽和土柱入滲下導(dǎo)水率的影響，采用多因素方差分析方法分析渾水含沙率與黏粒含量（體積分?jǐn)?shù)）對(duì)導(dǎo)水率的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，渾水含沙率、各顆粒含量和入滲時(shí)間對(duì)導(dǎo)水率影響極顯著(P＜0.01)。

表3 不同因素不同水平對(duì)導(dǎo)水率的影響Table 3 Effects of different factors and different levels of hydraulic conductivity

采用多元回歸法[39-40]構(gòu)造渾水含沙率和＜0.002 mm顆粒（黏粒）含量影響下導(dǎo)水率的動(dòng)態(tài)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式：

式中S為渾水含沙率，%；N為黏粒含量%；a為導(dǎo)水能力系數(shù)；b、c、d分別為各項(xiàng)因素的指數(shù)。

多元回歸分析結(jié)果如式（4）所示，R2為0.853，SRMSE為0.004 cm/min，模型擬合效果良好。

所求經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄊ剑?））中包含3 個(gè)影響因素，不同因素之間單位和數(shù)量級(jí)存在差異，為分析各因素對(duì)導(dǎo)水率影響的重要程度，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，處理后b、c、d的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)分別為-0.422、-0.295 和-0.789，表明渾水含沙率、黏粒含量和入滲時(shí)間對(duì)單位膜孔面積累積入滲量均有影響，其中受入滲時(shí)間影響最大，渾水含沙率次之，黏粒含量影響最?。粯?biāo)準(zhǔn)系數(shù)均小于0，表明導(dǎo)水率隨入滲時(shí)間、渾水含沙率和黏粒含量間增大而減小。

為檢驗(yàn)式（4）的可靠性，利用試驗(yàn)處理10、11 對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，將試驗(yàn)實(shí)測(cè)值和模型計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3 中模型（式（4））和實(shí)測(cè)值間SMARE分別為6.99%和5.93%（小于7%），SRMSE分別為0.008和0.006 cm/min（處理10 和11），總體誤差較?。ㄐ∮?.01 cm/min），說(shuō)明所建的動(dòng)態(tài)模型能有效地描述導(dǎo)水率與各因素及入滲時(shí)間的量化關(guān)系。

圖3 砂土導(dǎo)水率實(shí)測(cè)值和計(jì)算值Fig.3 Measured and calculated values of sand soil hydraulic conductivity

2.2 多因素影響下導(dǎo)水率變化率動(dòng)態(tài)變化

將導(dǎo)水率對(duì)入滲時(shí)間求導(dǎo)數(shù)，即得渾水飽和土柱入滲條件下土壤導(dǎo)水率隨入滲時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系：

式中k為導(dǎo)水率變化率，cm/min2。從式（5）可以看出，導(dǎo)水率變化率隨入滲時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減小，當(dāng)時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，導(dǎo)水率變化率逐漸趨于0，導(dǎo)水率趨于穩(wěn)定。

由于不同因素對(duì)導(dǎo)水率變化率的影響不同，分別取其對(duì)含沙率、黏粒含量求偏導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，分析導(dǎo)水率變化率受各因素影響的敏感程度[39]。

通過(guò)式（6）和式（7）可分別定量計(jì)算出渾水含沙率、黏粒含量對(duì)導(dǎo)水率變化率的敏感性指標(biāo)，敏感性指標(biāo)越大，相應(yīng)因素變化對(duì)導(dǎo)水率變化率的影響越大。各試驗(yàn)處理下導(dǎo)水率變化率均隨著各因素增大而減小，故以處理1 為例，計(jì)算出各因素對(duì)導(dǎo)水率變化率的敏感性指標(biāo)，點(diǎn)繪其隨各因素變化的曲線，如圖4 所示。

圖4 處理1 導(dǎo)水率變化率敏感性指標(biāo)與各因素關(guān)系Fig.4 Relationship between sensitivity of hydraulic conductivity change rate and each factor in experimental treatment 1

由圖4 可知，各敏感性指標(biāo)隨著相應(yīng)因素增大而明顯減小，表明含沙率和黏粒含量變化對(duì)導(dǎo)水率變化率均有顯著影響；含沙率敏感性指標(biāo)為1.64×10-5～2.60×10-3，黏粒含量敏感性指標(biāo)為4.95×10-5～2.10×10-3，表明黏粒含量和含沙率對(duì)導(dǎo)水率變化率影響程度十分接近。入滲時(shí)間對(duì)各敏感性指標(biāo)的影響較大，在入滲時(shí)間為10 min時(shí)，隨著各因素的增大各敏感性指標(biāo)減小幅度較大，而在入滲時(shí)間為30 和90 min 時(shí)，各敏感性指標(biāo)變化幅度明顯減小，在10 min 含沙率敏感性指標(biāo)隨著含沙率的增大而減小了2.2×10-3，而入滲時(shí)間為30 和90 min 僅分別減小了5×10-4和1×10-4。這也說(shuō)明隨著入滲的進(jìn)行，導(dǎo)水率變化率對(duì)含沙率和黏粒含量的敏感程度逐漸降低，各因素影響下導(dǎo)水率變化趨勢(shì)相一致。

2.3 不同土壤質(zhì)地下動(dòng)態(tài)導(dǎo)水率模型的適用性

土壤質(zhì)地對(duì)土壤孔隙大小、形態(tài)及分布產(chǎn)生很大的影響，因此不同質(zhì)地的土壤其飽和導(dǎo)水率一般不相同。

式（3）中包含了導(dǎo)水能力系數(shù)項(xiàng)（a）、含沙率影響項(xiàng)（Sb）、泥沙顆粒級(jí)配影響項(xiàng)（Nc）及時(shí)間影響項(xiàng)（td）。渾水飽和土柱入滲條件下，部分泥沙進(jìn)入土體中，而泥沙沉積在土柱表面形成沉積層時(shí)會(huì)受到入滲速率的影響。為了便于研究，若忽略此影響并不考慮滯留層的作用，則沉積層內(nèi)部結(jié)構(gòu)是連續(xù)均勻的。當(dāng)含沙率和泥沙相同時(shí)，形成的沉積層結(jié)構(gòu)相同，其厚度隨時(shí)間不斷變化，因此導(dǎo)水能力只受到入滲時(shí)間和土柱中土壤土質(zhì)的影響。

對(duì)于不同土質(zhì)的渾水飽和土柱導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型，由砂土得出的含沙率影響項(xiàng)（Sb）和泥沙顆粒級(jí)配影響項(xiàng)（Nc）中的指數(shù)仍然有效，只有導(dǎo)水能力系數(shù)項(xiàng)（a）和時(shí)間影響項(xiàng)（td）不同。即不同土質(zhì)渾水飽和土柱入滲下，導(dǎo)水率模型為

分別選取處理12 和15（土質(zhì)分別為砂壤土和粉壤土，含沙率S均為6%，黏粒體積分?jǐn)?shù)N分別為4.22%和1.01%）來(lái)推求式（8）中的導(dǎo)水能力系數(shù)a、時(shí)間指數(shù)d。此時(shí)式（8）中S、N值均已確定，式（8）可視為導(dǎo)水率隨入滲時(shí)間變化的冪函數(shù)：

式中α為擬合系數(shù)，α與導(dǎo)水能力系數(shù)a、含沙率影響項(xiàng)Sb、泥沙顆粒級(jí)配影響項(xiàng)Nc存在以下的關(guān)系：

圖5 為處理12 和15 導(dǎo)水率隨入滲時(shí)間變化圖，對(duì)導(dǎo)水率和入滲時(shí)間進(jìn)行冪函數(shù)擬合（見(jiàn)圖5），擬合結(jié)果如下：

圖5 處理12 和15 導(dǎo)水率隨入滲時(shí)間變化Fig.5 Hydraulic conductivity versus time for treatments 12 and 15

圖5 中擬合結(jié)果的決定系數(shù)分別為0.912 和0.930（處理12 和15），SRMSE分別為2×10-3和5×10-5cm/min（處理12 和15），說(shuō)明式（8）對(duì)處理12 和15 擬合結(jié)果良好。由此得出砂壤土和粉壤土的時(shí)間項(xiàng)指數(shù)d分別為-0.081 和-0.062，分別將處理12 和15 中的S和N值代入式（10）后得到砂壤土和粉壤土的導(dǎo)水能力系數(shù)a分別為0.059 和0.011。

得出由處理12 和15 推求的a、d值后，將其代入式（8），即可得到砂壤土和粉壤土導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型，分別如下：

為檢驗(yàn)式（13）和式（14）的可靠性，分別利用試驗(yàn)處理13、14、16 及17（處理13、14 土質(zhì)為砂壤土，處理16、17 土質(zhì)為粉壤土）對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，將試驗(yàn)實(shí)測(cè)值和模型計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見(jiàn)圖6。圖6 中試驗(yàn)實(shí)測(cè)值和動(dòng)態(tài)模型（式（13）和式（14））計(jì)算值的SRMSE分別為2.1×10-3、1.2×10-3、6.0×10-4及3.0×10-4cm/min（＜0.01 cm/min），SMASE分 別 為16.58%、14.90%、15.50%及10.46%（處理13、14、16 及17），均小于17%，所建立的砂壤土和粉壤土動(dòng)態(tài)模型仍能有效地描述導(dǎo)水率與各因素及入滲時(shí)間的量化關(guān)系。土壤質(zhì)地為粉壤土（處理16、17）的導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型SRMSE、SMASE均小于砂壤土（處理13、14），模型模擬效果更好，這是由于粉壤土較砂壤土為細(xì)質(zhì)土，土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為致密，減弱了入滲過(guò)程中渾水泥沙顆粒進(jìn)入土體內(nèi)部的滯留作用；另外粉壤土飽和導(dǎo)水率小于砂壤土，因此渾水粉壤土飽和土柱入滲速率更小，泥沙沉積過(guò)程受入滲速率影響更小，形成的沉積層也更均勻，綜合來(lái)看更近于假設(shè)條件，因此粉壤土導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型模擬效果更好。

圖6 不同處理導(dǎo)水率實(shí)測(cè)值和計(jì)算值Fig.6 Measured and calculated values of hydraulic conductivity for different treatments

3 結(jié)論

以土壤質(zhì)地、含沙率及泥沙種類(lèi)為影響因素，共進(jìn)行17 組渾水飽和土柱入滲試驗(yàn)，利用多因素分析法建立和驗(yàn)證了渾水砂土飽和土柱入滲下導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型，并將此模型推廣至砂壤土和粉壤土，得出如下結(jié)論：

1）渾水含沙率、黏粒含量和入滲時(shí)間對(duì)導(dǎo)水率影響極顯著（P＜0.01），影響程度由大到小依次為：入滲時(shí)間、渾水含沙率、黏粒含量，導(dǎo)水率與渾水含沙率、黏粒含量和入滲時(shí)間均為負(fù)相關(guān)；建立了導(dǎo)水率與各影響因素之間的動(dòng)態(tài)模型，決定系數(shù)（R2）為0.853，均方根誤差（SRMSE）為0.004 cm/min，模型驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果中模型計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的一致性較好，兩者間的SRMSE小于0.01 cm/min，相對(duì)誤差絕對(duì)值均值（SMARE）小于7%，說(shuō)明基于渾水砂土飽和土柱多因素分析法得到的導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型可靠性較高。

2）導(dǎo)水率變化率隨入滲時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減小，渾水含沙率和黏粒含量對(duì)導(dǎo)水率變化率影響顯著且影響程度相近，各敏感性指標(biāo)受入滲時(shí)間的影響較大。

3）基于砂土導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型和假設(shè)條件，建立了適用于砂壤土和粉壤土導(dǎo)水率動(dòng)態(tài)模型，砂壤土和粉壤土導(dǎo)水率模型R2分別為0.912 和0.930，SRMSE分別為2×10-3和5×10-5cm/min；模型驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果中模型計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的一致性較好，兩者間的SRMSE小于0.01 cm/min，SMARE小于17%，表明模型能夠較好地反應(yīng)砂壤土和粉壤土導(dǎo)水率與各影響因素的量化關(guān)系。