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大埋深条件下降雨入渗补给过程分析

周春华  
【摘要】: 华北平原是我国经济发展过程中受水资源制约最严重的地区之一,由于连续的过量开采导致地下水位下降,地下水位埋深大多下降到20m以下。合理地利用当地的水资源,缓解地下水位下降趋势,已成为该区农业经济可持续发展的必然选择。因此,研究该地区的降雨与土壤水、地下水之间的转换关系,探求大埋深条件下降雨入渗过程,揭示地下水位动态变化,为合理开发利用地下水资源提供理论依据具有重要的意义。 根据中科院栾城农业生态系统综合试验站实际掌握的水文地质资料,通过调参、校验数学模型,运用SWAP软件对田间土壤水分运动进行数值模拟研究。从土壤含水率、土水势和水分通量等方面,初步分析了降雨入渗补给条件下土壤水分运动的规律,论述了降雨与土壤水、地下水之间的转换关系。获得的主要结果为: 1、大埋深条件下,入渗引起的土壤含水率的增加存在着明显的滞后性;在岩性单一的土层中,若不受入渗蒸发以及地下水位变化的影响,土壤含水率随埋深增加而增大。 2、深埋条件下,即使是1996年的大暴雨(降雨量为921.8mm),降雨年内入渗影响深度仅为11m;1997年年底能够入渗的埋深为17m左右;由于地下水位不断的变化,致使地下水面以上5m范围的土层中,土壤水分含量变化较大,降雨入渗到这部分土层中,就难以判断其何时补给到地下水以及入渗补给量的大小;随地下水位变化剧烈的程度不同,地下水面以上受水位波动影响的范围也随之变化。 3、根据土壤水分动态变化,可将包气带从上到下分为四个变化带:①入渗——蒸发交替变化频繁带;②非稳定入渗带;③相对稳定入渗带;④地下水位变动影响带。


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