基于渗流槽试验的吸附性外包滤料改善暗管排水脱盐效果

李 杰，王红雨 ，马俊毅，郭丽平，金铭锐

（宁夏大学土木与水利工程学院，银川 750021）

0 引言

宁夏银北灌区地势低洼，排水不畅，导致土壤盐碱化加重，严重制约了灌区的农业、生态和社会经济可持续发展[1-3]。农田暗管排水技术作为治理灌区土壤盐碱化的有效途径之一，已在该地区成功推广应用了40 余年[4]。然而，针对西北干旱、半干旱地区灌溉水资源短缺的现状，探索农田暗管排水循环利用是节水灌溉面临的新课题。研究表明，暗管外包滤料的选型对排水脱盐、出管水质、地下水位的调控至关重要[5-6]，而以吸附性材料代替传统砂滤料的复合型外包滤料具有净水功能，有利于暗管排水的循环利用[7]。因此，研究包裹吸附性材料的暗管外包滤料对改善土壤水盐运移性状，对于宁夏引（扬）黄灌区灌溉回归水再利用的设计与实施具有重要意义。

通过淡水淋洗结合暗管排水排盐技术治理土壤盐碱化是一种快捷有效且应用较广的方法。ABEDI-KOUPAI等[8]研究了不同土层深度和含水率对土壤水盐运移的影响，并采用HYDRUS-2D 模型进行了验证。张金龙等[9]在暗管排水条件下通过漫灌淋洗改良滨海地区盐渍土的研究中，利用Vedernikov 入渗方程和Vander Molen 淋洗脱盐方程，对淋洗水盐时空变化特征进行了模拟分析。迟碧璇等[10]研究了控制排水对地下水中盐分含量、排水量和排水中盐分含量的影响，认为控制排水能够提高土壤剖面的保墒效果、脱盐效率和盐分分布均匀性。ZHANG 等[11-12]通过在暗管上方铺设低渗透率表面覆盖物的方式来增加排水排盐效率和土壤脱盐率。李显溦等[13]通过在暗管底部铺设防渗层来提高暗管排水排盐效率。实际上，通过调整暗管外包滤料的结构型式也能改善暗管排水排盐效果。秦文豹等[14]在滴灌条件下通过改变暗管滤层结构的方式来提高暗管排水效率。TAO等[15]在土柱试验中将砂砾石滤料铺设于暗管周围，以确保暗管不被淤堵，提高排水性能，延长暗管使用寿命。陈名媛等[16]探究了暗管仅外包土工布时土壤处于非饱和和田持两种状态下水盐运移规律。然而，宁夏引黄灌区末段灌溉用水矛盾突出[17]，农田排水再利用成为开源节流的潜在水源。为此，李杰等[7]采用吸附材料代替传统砂砾料作为暗管外包滤料，并通过土柱试验研究提出了一种具有滤土排水和净化水质双重功能的混合外包滤料设计方案。但是，尚未见到针对这种复合型外包滤料改善土壤排水脱盐和净化暗管水质的物理模型试验的研究报道。

1 仪器、材料与试验方案

1.1 土壤采集与试样制作

试验用土取自宁夏银北贺兰山农牧场的新建暗管排水项目区，为尽量保持田间原状土壤分布特征，按埋深0～30、＞30～60、＞60～90、＞90～110 cm 共4 层，分层取土，分袋放置，并使用环刀法计算不同土层的土壤容重。对所取土样风干后充分研磨，过2 mm 筛，称取20 g加入三角瓶中，按土水质量比1:5 加入100 g 蒸馏水，充分振荡并静置后过滤，使用电导率仪测定土壤浸提液的电导率（EC），其中土壤浸提液电导率与土壤含盐量之间的关系[18]为

式中T为土壤含盐量，g/kg，E1:5为土壤浸提液的电导率，mS/cm。土壤粒径分布采用激光粒度分析仪测定；土壤饱和渗透系数采用变水头渗透装置测定；土壤饱和含水率采用烘干法测定。利用式（1）计算获得每层土壤的含盐量分别为2.27、2.02、1.43、1.62 g/kg，土壤含盐量较小，属于轻度盐化土壤[19]。

经过多年盐渍土综合整治，灌区农田土壤已多为轻度盐渍土。为重现当地重度盐渍化土壤，以利于试验中盐渍土水盐动态的观测，并且能充分反映暗管排水脱盐的机理与变化规律，通过查阅宁夏银北盐渍化土壤数据，采用人工加盐的方法，将KNO3、KH2PO3和NaCl 等3种盐分等质量比混合，搅拌均匀，加入渗流槽土样。在填入每层土壤时，称取500 g 的混合盐溶于1.38 kg 的水中（盐的溶解度：25 ℃下每100 g 水可溶解36.2 g），再将盐溶液进行稀释，并拌入风干的土样中。拌盐后，将土样按每层计算的土壤原容重填入渗流槽中，铺设滤料方案和仅敷裹土工布方案两类试验开始前，测得经重新配置后土壤剖面整体的含盐量分别为17.3 和16.5 g/kg。每层土壤具体物理性质见表1。

1.2 试验仪器与方案设计

暗管淋洗排水试验在课题组与上海大有仪器设备有限公司联合研制的渗流槽中进行，渗流槽尺寸参考国内外室内试验研究装置[16,20-21]。渗流槽尺寸为2.6 m×0.6 m×1.4 m（长×宽×高），右端设置一供水箱，用于模拟渠道向田间灌溉情况，供水箱尺寸为0.4 m×0.6 m×1.4 m（长×宽×高）。槽底部铺设10 cm 厚砂砾石，以便更好模拟实际工程中渗透水流在暗管以下土壤中的运移和存储状况。同时，在距底部5 cm 处水平位置等间距布置3 个饱和带水的抽水孔，并在渗流槽左侧外壁设置直径为Ф1.5 cm 的测压管联通器，测压管高度与槽体高度持平，主要用于观测饱和带测点的水质和浸润水位的动态变化情况（见图1）。暗管设置在距槽左边壁20 cm、槽底30 cm 处，采用直径为Ф50 mm 的波纹管，管壁上开Ф2 mm 的圆孔，开孔率约为5%，长度为60 cm，同时出水口处安装控制阀。

图1 暗管排水试验装置图Fig.1 Subsurface pipe drainage test device diagram

试验时填土总体积为2.6 m×0.6 m×1.1 m（长×宽×高），暗管埋设深度距离土壤表面0.9 m，管壁仅敷裹土工布和外裹土工布+四周铺设10 cm 混合滤料（水洗处理后的秸秆和炉渣等体积混合），所用土工布类型为热熔纺黏丝无纺土工布，质量为90 g/m2，厚度为0.38 mm，等效孔径为180 μm，渗透系数为3.6×10-4m/s。吸附性滤料的粒径范围为0.5～30 mm，测定EC 为0.264 mS/cm，计算出含盐量为1.42 g/kg，同时测定渗透系数为2.8×10-3m/s。

试验数据采用TEROS12 传感器采集，槽壁上均匀布置16 个传感器，用以测定土壤剖面的体积含水率和土壤电导率，传感器探头的垂向间距为30 cm，埋深为15、45、75、105 cm；横向间距为50 cm，与暗管的水平距离分别为20、70、120、170 cm，数据采集仪采用ZL6 Pro，每个数据采集仪连接6 个传感器，设置每30 min 计数1 次。淋洗试验时，均采用淹灌的淋洗方式，试验用水的EC 值为0.41 mS/cm，两轮淋洗试验设计见表2。

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表2 淋洗试验灌排参数表Table 2 Table of irrigation parameters for leaching test

1.3 数据分析与处理

试验中除土壤的含水率和电导率变化采用传感器监测外，暗管排水流量、排水水样电导率、饱和带浸润水位、饱和带水样的电导率每隔4 h 监测1 次，待暗管停止排水并持续一定时间后结束试验。暗管排出水的水样电导率（ED）、饱和带测点的水样电导率（EG）与矿化度（Q）的转化关系采用西北干旱地区常用的经验式[22]

式中Q为暗管排出水和饱和带测点水样的矿化度，g/L；一般情况下矿化度约等于0.5～0.7 倍的电导率值，式中取值0.69。

土壤淋洗脱盐率[22]是指土壤电导率的减小值占初始值的百分比，是评价暗管排盐效果的一个重要指标，计算式为

式中N为土壤淋洗脱盐率，%；S1、S2分别为淋洗前、后土壤电导率，mS/cm。

2 结果与分析

2.1 渗流槽试验中土样浸润饱和特点

渗流槽物理模型仿真试验有别于实际灌区田间暗管排水工程，实际上其渗流场基本处于准封闭系统。模拟冬灌的定水头渗透试验过程中，初期水流自上而下浸润土壤，湿润锋也随之向下运移，渗流处于非稳定状态；试验中期，随着注水时间的推移，土壤饱和带自下而上逐渐漫过暗管轴线位置，此时暗管开始排水，当注水与暗管排水达到相对平衡后，饱和带浸润水位便处于稳定状态；排水后期，随着试验系统停止供水，土壤处于重力疏干排水阶段，此时的渗透水流亦属于非稳定渗流状态。

两种暗管外包滤料型式对饱和带浸润水位以及饱和带测点的平均矿化度的影响如图2 所示。

图2 两种外包滤料型式条件下饱和带浸润水位以及水平均矿化度随排水时间的动态变化Fig.2 Dynamic changes of infiltration water level and horizontal average salinity of saturated zone with drainage time under the condition of two types of subsurface pipe outsourcing filter material

以渗流槽底面作为槽内饱和带浸润水位观测基准面，暗管轴线中心点距槽底32.5 cm。图2a 显示，仅敷裹土工布的暗管，两轮淋洗试验中，饱和带水位介于暗管轴线位置与暗管顶部位置之间便开始排水，停止供水后，饱和带水位达到最大，随后快速下降。铺设10 cm 混合滤料的暗管两轮淋洗过程中饱和带水位均已漫过暗管顶部时才开始排水，此时，试验2-1 和试验2-2 的饱和带水位分别为36.2 和35.6 cm。饱和带水位的变化趋势与仅敷裹土工布两轮淋洗试验基本相似。相比仅铺设土工布，铺设滤料后重力疏干排水滞后效应明显减缓，排水历时相对较短。而停止排水时，两类试验饱和带水位都降低至接近暗管底部位置。从图2b 可以看出，第1 轮淋洗过程中试验2-1 饱和带测点的矿化度相比试验1-1 下降幅度大，且下降速率也较快；第2 轮淋洗时，试验2-2 饱和带测点的矿化度下降趋势逐渐减缓，而试验1-2 在停止灌水前降幅比较大，矿化度还较高。

2.2 两种外包滤料对土壤含水率的影响

在两种型式的暗管外包滤料排水条件下，先后实施两轮灌水淋洗的过程中，暗管排水控制的土壤剖面含水率变化情况如图3 所示，从第1 轮淋洗时的土壤含水率状况可知，开始排水时，试验1-1 的土壤整个剖面平均含水率都达到了20%以上；而试验2-1 右侧土壤中的水分向暗管集中，产生了明显的汇流现象，说明铺设10 cm混合滤料后，增强了暗管的汇水能力。灌水结束时，试验1-1 表层土壤局部含水率较大，还未达到一个稳定状态；而试验2-1 灌水结束至排水结束时含水率变化不大，已在这两个时间段内形成了比较稳定的排水状态。从第2 轮淋洗试验土壤剖面含水率的分布变化情况可知，试验1-2 和试验2-2 淋洗前土壤均已达到田间持水状态，同时在灌水结束时含水率都达到最大，但试验1-2 表层有明显积水现象，而试验2-2 排水更为稳定。

图3 两种滤料型式的暗管控制的土壤剖面含水率随排水时间的动态变化Fig.3 Dynamic change of soil profile moisture content with drainage time under the condition of two types of subsurface pipe outsourcing filter material

2.3 两种外包滤料对土壤盐分的影响

土壤在淋洗过程中盐分随水流发生迁移，图4 为两种外包滤料的暗管在淋洗前、开始排水、灌水结束、排水结束等试验阶段土壤剖面盐分随暗管位置变化的试验监测值。

图4 两种暗管外包滤料型式条件下土壤剖面盐分分布Fig.4 Salt distribution of soil profile under the condition of two types of subsurface pipe outsourcing filter material

第1 轮淋洗试验时，试验1-1 在开始排水时表层土壤（0～30 cm）电导率值就已降低至较低水平，直至排水结束再无明显变化；此时埋深在30～110 cm 的土壤，水平距离暗管越近，积盐现象越明显，距离暗管20 cm处的土壤积盐最为严重，原因可能是开始排水前土壤中的盐分随水流均向暗管处汇集。当灌水结束时，埋深为90～110 cm 的土层含盐量仍然较大，其余各土层均已明显减小。停止排水时，整个土壤剖面均已达到最佳脱盐效果。对于试验2-1 而言，开始排水时，表层土壤（0～30 cm）脱盐规律与试验1-1 表现基本相似；而埋深为30～110 cm 土壤积盐现象较为严重的是距离暗管70 cm 处，与试验1-1 不同，原因可能是暗管周围铺设10 cm 的混合滤料后，增大了排水流量，使累积在饱和带土壤中的盐分更易排出，同时距离暗管较近的土壤也不易发生积盐现象。而灌水结束和排水结束时土壤中盐分含量几乎相同，说明在灌水结束时已达到最佳脱盐效果。

第2 轮淋洗时，分析试验1-2，水平距离暗管20、70、120、170 cm 处的土壤均表现出相同规律，淋洗前和开始排水后的土壤盐分含量无差异，而灌水结束和排水结束时土壤盐分也相同，说明在灌水结束时土壤已达到最佳脱盐效果。试验2-2，开始排水前土壤中的盐分没有发生明显变化，但脱盐效果最佳为排水结束时，说明暗管周围铺设10 cm 混合滤料能够进一步增强土壤的脱盐效果。

2.4 两种外包滤料对暗管排水的影响

2.4.1 对暗管排水流量的影响

暗管排水流量能够直观反映暗管排水性能的优劣，图5a 为两种外包滤料型式暗管排水流量的动态变化情况。

图5 两种外包滤料型式暗管排水流量的动态变化情况Fig.5 Dynamic changes of drainage flow under the condition of two types of subsurface pipe outsourcing filter material

可以看出，第1 轮淋洗时，试验2-1 排水流量最大为6.27 mL/s，而试验1-1 最大排水流量仅有3.36 mL/s；第2 轮淋洗时，试验2-2 最大流量为2.46 mL/s，试验1-2最大流量为1.73 mL/s，同时相同的时间段内铺设外包滤料的流量始终大于仅敷裹土工布方案，说明铺设10 cm滤料后提高了暗管排水流量。图5b 为两类试验结束后暗管外壁土工布的淤堵情况，仅敷裹土工布淋洗结束后，土工布上已淤堵了一层土壤，而铺设10 cm 滤料的土工布几乎没有土颗粒淤堵，与试验开始时敷裹的全新土工布基本无差异。当仅敷裹土工布时，暗管与土壤直接接触，淋洗试验开始后土颗粒在水流作用下向暗管迁移，土工布拦截土颗粒，发生淤堵，导致暗管排水流量减小，当铺设滤料后，滤料起到反滤层的作用，滤土排水，使暗管的流量增大。

2.4.2 对排入暗管水矿化度的影响

分析暗管两种外包滤料型式对排水矿化度的影响，可以判断暗管在铺设10 cm 混合滤料后，在排水过程中是否能够吸收盐分并起到净化水质的作用，图6 为暗管不同外包滤料型式条件下对排水矿化度的影响动态变化图。经传感器监测，试验1-1 和2-1 土壤剖面初始平均电导率分别为6.59、6.92 mS/cm。两类试验暗管排水矿化度存在不同，第1 轮淋洗时，试验1-1 和2-1 排水的平均矿化度分别为7.74 和5.85 g/L。第2 轮淋洗时，试验1-2 和2-2 排水的平均矿化度分别为2.76、1.55 g/L。两轮淋洗试验铺设吸附性滤料方案相比仅敷裹土工布方案排水矿化度分别降低了1.89 和1.21 g/L。同时可计算出试验1-1 和1-2 总排盐量约为3.02 kg，试验2-1 和2-2总排盐量约为2.85 kg，并结合土壤脱盐效果分析，第1轮淋洗时，试验2-1 的脱盐率大于试验1-1，排水矿化度也应保持相同的趋势，但从图中可以看出，试验1-1 的排水矿化度大于试验2-1，同样在第2 轮淋洗时，试验1-2 的排水矿化度也始终大于试验2-2，判断可能在排水过程中饱和带水位先上升至暗管周围，滤料开始吸附10 cm范围内水中的一部分盐分，而后排出暗管，导致矿化度降低。

图6 两种暗管外包滤料型式对排水矿化度的影响变化Fig.6 Influence under the condition of two types of subsurface pipe outsourcing filter material on drainage mineralization degree

2.5 两种外包滤料对土壤脱盐效果的影响

土壤脱盐率是衡量淋洗试验脱盐效果的一项重要指标，能够评价暗管在不同外包滤料型式下土壤脱盐和排盐的差异性。表3 为在两种型式暗管外包滤料条件下各层土壤淋洗前后的脱盐率。可以看出，第1 轮淋洗时，试验1-1 土壤整体的平均脱盐率为58.89%，沿埋深方向脱盐率都呈现递减趋势，表层土壤（0～30 cm）的脱盐率较高，平均达87.99%，而埋深为＞90～110 cm 的土层平均脱盐率较小，仅为35.33%；沿水平方向，距离暗管20、70、120、170 cm 处的土壤平均脱盐率分别为58.00%、67.89%、57.26%、52.38%。试验2-1，沿土壤埋深方向呈现的规律也是表层土壤脱盐率最大，平均为83.63%，其次为距离暗管较近的＞60～90 cm 土层，平均为74.89%，其整体的平均脱盐率为70.34%，相比试验1-1 增大了11.45 个百分点；沿水平方向，距离暗管20、70、120、170 cm 的土壤平均脱盐率分别比试验1-1 增大了12.53个百分点、8.95 个百分点、13.12 个百分点、11.23 个百分点。两类试验第1 轮淋洗的相同点是距离暗管70 cm处的土壤脱盐率最大，其次为20 cm 处，其原因可能是停止排水时，土壤中的盐分主要积聚在暗管周围，可从图4a 中看出，导致距离暗管20 cm 处90～110 cm 的土层脱盐率减小。

表3 两种暗管外包滤料型式条件下淋洗前后各层土壤脱盐率Table 3 Soil desalination rate of each layer before and after leaching under the condition of two types of subsurface pipe outer filter material

第2 轮淋洗时，试验1-2 土壤整体的平均脱盐率为46.10%，沿埋深方向，土壤脱盐率依次减小，0～30 cm土层最小，为23.44%，＞90～110 cm 土层最大，为61.49%，原因可能是第1 轮淋洗时埋深越小脱盐效果越佳，因此第2 轮淋洗时沿埋深方向脱盐率逐步减小；沿水平方向，距离暗管各处土壤的平均脱盐率相差不大。试验2-2，与试验1-1 表现相反，沿土壤埋深方向，各土层的脱盐率相差不大；沿水平方向，距离暗管越远，脱盐率越大，原因可能是铺设滤料后在第1 轮淋洗时能够使接近暗管的土壤更易排出盐分，第2 轮淋洗时导致距离暗管的越近土壤脱盐率越小。试验2-2 整体的土壤平均脱盐率为36.62%，比试验1-2 小。说明铺设滤料后在第1 轮淋洗时使土壤中的盐分已大部分排出，提高了土壤的脱盐效率。

3 讨论

3.1 暗管排水条件下土壤水盐运移特征

在暗管排水作用下，通过淋洗排盐来改善土壤盐渍化是一种非常有效的方法。排水排盐效率、土壤水盐动态变化、暗管出流水质和流量大小、饱和带测点水质和水位均受到暗管外包滤料型式的影响。试验研究中，无论是仅敷裹土工布，还是外裹土工布+10 cm 混合滤料，在淋洗试验开始后，土壤中的盐分在水流作用下都是先向下迁移，并在＞60～90 cm 土壤中积聚，直至暗管开始排水后有所改变，且表层土壤的盐分是最先发生迁移的，这与刘玉国等[23]所描述的灌水时土壤中的盐分开始从表聚型向积聚型转化的规律一致，同时KHOSLA 等[24]也认为土壤中的盐分在水流作用下先在是在垂直方向运移的，但在第2 轮淋洗即试验1-2 和2-2 的淋洗过程中，从开始灌水至暗管开始排水阶段土壤中的盐分已没有明显积盐现象，这可能与土壤的含水率有关，因为第2 轮淋洗时土壤含水率已达到田间持水状态。从土壤的脱盐率来看，试验1-1 随着土层深度的增加，土壤脱盐率逐步降低，在试验2-1 中，0～30 cm 的土层脱盐率最大，为83.63%，其次为＞60～90 cm 的土层，为74.89%，暗管停止排水，土壤中的盐分多呈现以暗管为中心的凹曲线分布。反映出土壤含盐量越大，越易脱盐。第1 轮淋洗时，下层土壤相对表层土壤的脱盐率要小，主要是表层土壤盐分通过淋洗被带入下层；而第2 轮淋洗时，表层含盐量小于下层土壤，脱盐率也正好相反，表明含盐量的大小对各层土壤脱盐率影响较大。沿水平方向，距离暗管越近，水的入渗强度越大，土壤淋洗脱盐效果越好。第1 轮淋洗时，水平距离暗管20 和70 cm 处的土壤脱盐率最大，说明接近暗管的土壤能够率先达到非盐化水平或轻度盐化水平[25]；第2 轮淋洗的情况也大致相同。对于土壤剖面整体的脱盐效果而言，铺设滤料后的效果更好，试验2-1 土壤整体的平均脱盐率为70.34%，使土壤在灌水结束时就已达到最佳脱盐效果，试验1-1 为58.89%，因此在暗管周围铺设10 cm 滤料能够提高土壤脱盐率和淋洗效率。

3.2 两种外包滤料暗管排水排盐和净化水质效果分析

暗管外包滤料是影响排水流量的一个重要因素，TAO 等[26]通过在暗管周围铺设细沙介质来改进暗管排水流量，结果表明改进的暗管具有更大的流量，为传统暗管的2～3 倍，并且能够快速排除地表积水。本文研究中，暗管周围铺设10 cm 滤料后，排水流量增大，试验2-1 最大排水流量为6.27 mL/s，试验2-2 最大排水流量为2.46 mL/s，同时土壤中的水分汇流现象明显增强。铺设10 cm 滤料后通过提高暗管周围的渗透性能，增大了暗管排水流量，加快了土壤中的水分疏干速率；同时，由于滤料的作用，减缓了土工布被淤堵的风险，滤土排水效果显著。这与KABOOSI 等[27]研究认为，稻壳与砂砾石混合可以有效防止暗管淤堵，能够起到砂砾石滤料的作用，提高暗管排水性能，降低暗管施工成本的结论相符。对于排水矿化度，RITZEMA 等[28]认为排水的电导率EC 与暗管的外包材料存在关系，不同的暗管外包滤料其排水矿化度也不同。仅铺设土工布方案排水矿化度始终大于铺设滤料方案，试验1-1 和1-2 的排水平均矿化度分别为7.74、2.76 g/L，试验2-1 和2-2 的排水平均矿化度分别为5.85、1.55 g/L。两轮淋洗试验铺设外包滤料方案比仅敷裹土工布方案排水矿化度分别减小了1.89、1.21 g/L。表明暗管周围铺设10 cm 混合滤料后能够吸附排水中的一部分盐分，降低矿化度，起到净化水质的作用。另外，可以看出在试验过程中土壤中的盐分先是进入饱和带，再通过暗管排出。而岳卫峰等[29]研究表明田间土壤中积存的盐分随灌溉水的入渗，被带入到地下水，再由地下水向其他区域迁移。因此，渗流槽饱和带中水的含盐量对暗管排出水的矿化度也具有一定影响。

3.3 饱和带浸润水位对暗管排水的影响

饱和带浸润水位变化，影响暗管何时排水以及排水流量的大小。本文研究结果表明，暗管开始排水时，饱和带水位都超过暗管轴线位置处。仅敷裹土工布时，饱和带水位大于暗管轴线位置小于暗管顶部位置开始排水；铺设10 cm 滤料后，饱和带水位均已完全淹没过暗管顶部后，暗管排水才开始排水，这与李显溦等[13]的研究地下水位未达到暗管以上开始排水的结果相反，却与秦文豹等[14]的结论一致，可能是暗管周围包裹多孔介质后，土壤中的水分围绕暗管形成了绕流现象，汇集到了暗管底部，而李显溦研究之所以能排水，可能与暗管底部铺设防渗材料有关，以此增加了暗管汇流面积，但相比暗管周围铺设滤料这种做法施工难度和成本更大。

4 结论

1）淋洗试验初期，土壤中的盐分随水流垂直向下发生迁移，暗管排水前主要积聚在60～90 cm 土层中。暗管开始排水后，沿土壤埋深方向，脱盐率逐渐降低。但仅敷裹土工布时土壤整体的平均脱盐率比外裹土工布+10 cm 混合滤料时小11.45 个百分点，说明铺设吸附性滤料后，能够提高土壤脱盐效果。

2）铺设10 cm 混合滤料后重力疏干排水滞后效应明显减缓，排水历时相较仅敷裹土工布方案变短，同时由于滤料渗透性能大于土壤渗透性能，增大了暗管排水流量，提高了排水性能。但铺设滤料后饱和带浸润水位需完全淹过暗管顶部时才开始排水，而仅敷裹土工布时仅需大于暗管轴线位置。

3）两轮淋洗试验铺设吸附性滤料方案相比仅敷裹土工布方案排出水平均矿化度分别降低了1.89 和1.21 g/L。说明暗管周围铺设10 cm 混合滤料后，能够吸收排水中的盐分，降低其矿化度，起到净化水质的作用。

蒸发是土壤盐分累积的主要因素之一，本文的试验过程忽略了蒸发。同时渗流槽的试验环境与实际农田暗管排水工程具有差异，存在局限性，因此吸附性滤料对农田土壤的改善作用还需进一步研究。蒸发强度对土壤中盐分的迁移敏感性强，农田表层土壤盐分的累积多因蒸发造成，但本次试验为模拟田间淋洗盐分场景，在水流作用下盐分主要向下运移，因此在试验过程中忽略了蒸发问题。同时，渗流槽为尺寸较小的半封闭空间，与实际农田的开放空间相比，在灌溉—排水条件下对水流具有限制作用。从长远角度来看，本文试验着重研究吸附性滤料代替传统砂滤料对土壤盐分运移和排水水质的影响，而吸附性滤料的在实际农田暗管排水过程中的持续性问题还需进一步研究。