Efecto de las características del agua turbia en las leyes de infiltración y la composición de partículas de suelo del estrato compacto bajo riego por agujeros de película

Para investigar el impacto de los sedimentos en la infiltración del agua y la estructura del suelo bajo condiciones de riego con agua turbia, se llevaron a cabo experimentos de infiltración con agujeros de película de agua turbia en interiores. Se emplearon cuatro concentraciones diferentes de sedimentos en agua turbia (3%, 6%, 9%, 12%) y cuatro distribuciones típicas de tamaño de partículas de sedimento (que fueron cuantificadas por el contenido físico de arcilla con un tamaño de partícula inferior a 0.01 mm, d0.01: 9.13%, 16.46%, 27.34%, 44.02%) para examinar cómo las propiedades del agua turbia afectan la ley de infiltración y la composición de partículas de suelo del estrato compacto bajo riego por agujeros de película. Los resultados mostraron que a medida que aumentaba la concentración de sedimentos en agua turbia y el contenido físico de arcilla, la distancia de migración del frente de humectación, la cantidad acumulada de infiltración y el contenido de agua en el suelo disminuían gradualmente simultáneamente. El modelo de infiltración de Kostiakov capturó eficazmente los cambios en la infiltración de agua en el suelo durante el riego por agujeros de película con agua turbia, exhibiendo un buen ajuste con un alto coeficiente de determinación (R2 > 0.9). Con una mayor concentración de sedimentos en agua turbia, el grosor de la capa de deposición aumenta dentro del mismo tiempo de infiltración. Por el contrario, un mayor contenido físico de arcilla conduce a una disminución en el grosor de la capa de deposición. Las características del agua turbia tienen un impacto significativo en la composición de partículas del suelo en el estrato compacto causado por el riego por agujeros de película. La capa de deposición tiene un contenido relativo menor de partículas finas de suelo en comparación con el agua turbia, pero este contenido aumenta con una mayor concentración de sedimentos en agua turbia y contenido físico de arcilla. En el suelo de la capa anclada, las partículas finas tienen un contenido relativo mayor que el suelo original. El contenido de partículas finas aumenta notablemente con una mayor concentración de sedimentos en agua turbia y contenido físico de arcilla. Las partículas de suelo de la capa anclada exhiben una dimensión fractal mayor que el suelo original, y a medida que aumenta la profundidad de la capa de suelo infiltrada, la dimensión fractal del suelo disminuye hasta igualarse con la del suelo original. La dimensión fractal aumentó con el incremento en la concentración de sedimentos en agua turbia y el contenido físico de arcilla en condiciones de riego con agua turbia bajo la misma profundidad de capa de suelo. Los hallazgos de esta investigación podrían servir como base teórica para entender el movimiento del agua en el suelo bajo condiciones de riego con agua turbia.