蒸发是干旱半干旱地区水文循环的重要环节,蒸发导致的水资源短缺和土壤盐渍化对灌区生态环境造成了重大威胁,极大地限制了干旱半干旱地区的农业生产。自然界的土壤经历了复杂的演化过程,土壤含砂量差异较大。土壤含砂量不同,导致其理化性质及孔隙结构不同,使得不同含砂量土壤的蒸发过程有很大差异。确定不同含砂量土壤在水分蒸发过程中能量和质量的传递,是明确不同质地土壤水盐运动规律的基础。研究不同含砂量土壤的蒸发特性及规律,并探究其对土壤水分与盐分的输运和截留能力,可为不同质地土壤蒸发的控制提供科技支撑,对干旱半干旱地区土壤盐渍化防治和水资源保护等都具有重要意义。本文选取陕西省泾阳县南塬黄土为实验土壤,通过在黄土中均匀混合不同含量的砂来模拟自然界实际存在的不同质地土壤,采用室内试验与理论分析结合的方法,在固定温度(30℃)、湿度(40%)的条件下,系统地研究了不同含砂量土壤的物理和孔隙特性、蒸发特征以及水盐运动过程,并利用Ku-p F非饱和导水率测定系统及土柱试验实测土壤水盐运动参数,基于Hydrus数值模拟软件建立土壤水盐运移模型,从试验分析到机理研究,再到数值模拟,从而定量研究不同含砂量土壤的蒸发特性、水盐运动过程及其影响机制。得到以下主要结论:(1)实验结果表明,当土壤处于稳定蒸发状态时(蒸发量不随蒸发历时的延长发生变化),不同含砂量土壤的蒸发能力随含砂量的增大依次降低。土壤含砂量>20%时,随蒸发历时的延长,持续的蒸发过程使土壤中的水分形态和能态发生变化,使得土壤日蒸发量逐渐减小;土壤含砂量介于0%～20%时,在土壤毛管力、水分形态和等效基质吸力(基质吸力在土壤颗粒表面上的平均吸力)的综合作用下,土壤蒸发量随蒸发历时的延长保持不变。(2)土壤含砂量越多,对蒸发的抑制效应(0%土柱的平均蒸发量与各个含砂量土柱的平均蒸发量之差)越大。当土壤含砂量由0%增大至100%时,其对于土壤蒸发的抑制效应依次为0.7(含砂量20%)、1.39(含砂量40%)、2.55(含砂量60%)、2.94(含砂量80%)和3.72(含砂量100%)。(3)各土柱土表的水盐含量均呈现与土壤蒸发能力的正相关关系,即土壤蒸发能力越强,土表含水率越高,盐分表聚程度越强。各土柱剖面含水率随埋深的增加依次增大,且土壤含砂量越大,剖面含水率变化越剧烈;除100%砂柱外,各土柱表层和底层分别出现了积盐和脱盐现象,且盐分表聚程度随含砂量的增大而减小。根据不同含砂量土柱的剖面含水率分布特征和土表积盐位置,得出不同含砂量土壤的毛管水补给速率和上升高度均具有如下的变化规律:0%>20%>40%>60%>80%>100%。(4)当土壤含砂量增大时,土壤中大孔隙结构增多,可从整体上影响不同含砂量土壤的水分特征曲线、渗透系数和弥散系数。随着土壤含砂量的增加,土壤的水分特征曲线整体向下偏移,土壤渗透系数显著提高、弥散系数显著增大。(5)经实测数据率定后的水力参数可较好的适用于Hydrus水盐运移模型,不同含砂量土壤的水分运动模型和盐分运移模型均与实测结果吻合良好。根据RMSE平方根误差分析的结果,土壤水分运动模型的RMSE值均在0.5以下,盐分运动模型的RMSE值均在2以下,当含砂量介于20%～80%时,RMSE值普遍较小。水分运动模拟结果较盐分运动模拟结果更佳。