降雨强度对土壤水再分布的影响

为了研究降雨强度对降雨入渗土壤后的水量分布规律,对不同降雨强度下坡耕地0～100 cm土壤含水量消退过程进行了分析。结果表明:降雨入渗后表层土壤含水量急剧增加,土层越深,变化幅度越小;随着停渗时间的延长,上层土壤含水量明显减小,下层土壤含水量稳定增加;降雨强度越大,转化成土壤水的水量越多,停渗后表层水分损失就较少;土壤水变化幅度越小,土壤水消耗过程越短,土壤水再分布影响的土层越深。     

刍议雨水入渗与地面径流

从降雨或灌溉起始时间计算,入渗速率常常是起初比较快,后来减缓下来,最终趋近于一个成为该土壤特征的稳定值。土壤前期含水量、深度愈大,初期土壤入渗性能愈小。     

农田灌溉

1.土壤水与土壤含水量吸附于土壤颗粒上和存在于土壤孔隙中的水,称为土壤水。土壤水有吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水等四种类型。土壤水是循环水的一部分,也是作物需水的基本来源。土壤水主要来源于大气降水和灌溉等。大气中的水汽凝结和借毛管力上升的地下水,也可成为土壤水。研究土壤水的变化规律,对农田灌溉、除涝防渍、治理盐碱地和改善生态环境有一定作用。土壤含水量是研究土壤水运动和变化规律的基础数据。土壤含水量常用重量含水量和容积含水量表示。孔隙全部被充满水的田间土壤,经过一定时间排水后所能持留的水量叫田间持水量,通常以该土层内的平均土壤含水量表示。它是有效土壤水范围的上限。在灌溉管理中以田间持水量作为控制灌水定额的允许最大土壤含水量。这种情况下     

利用土壤水吸力自动灌溉节水技术研究

为研究自动灌溉的取水动力,利用试验装置模拟了土壤湿润体的一个纵剖面,研究了土壤水吸力及土壤水入渗的变化特征。结果表明:随着水头高差由1 cm变为0、再变为-2 cm,相同时间内的出水量越来越小,湿润体体积也越来越小,随着入渗时间的延长,入渗率逐渐减小,最终趋于一个稳定值;土壤湿润体类似于椭球体的一部分,长半轴在垂直方向,短半轴在水平方向;相同入渗时间内,湿润体的体积依次为1 cm正压灌溉、无压灌溉、-2 cm负压灌溉。     

降水补给地下水过程中包气带变化对入渗的影响

采用野外试验和室内试验方法，通过对不同降水量的入渗过程中岩土含水率和水势变化规律分析，发现入渗水流在包气带内下渗过程的岩土吸水、过水(即水分通量不变、且不等于零)和脱水的不同阶段，当岩土水势的梯度分别大于、等于和小于1cmH2O/cm(厘米水柱/厘米)时，岩土含水率分别表现为增加、稳定和减少。对包气带不同埋深的岩土含水率和水势变化特征分析表明，随着地下水位不断下降，包气带增厚对降水入渗补给地下水的影响程度和方式都发生改变。当包气带厚度小于潜水蒸发极限深度时，包气带的增厚使得岩土水分亏缺累积量增大，导致入渗速率和地下水获取的总入渗补给量减小；当包气带厚度大于潜水蒸发极限深度时，随着包气带厚度增大，入渗速率趋于稳定，无限时间内地下水获取的总入渗补给量不因包气带增厚而变化，但是有限时间内地下水获取的入渗补给量趋小。这是因为入渗途径的延长导致入渗所需时间增加，以至在有限时间内包气带内过剩的入渗水分尚未充分排出补给地下水。     

节水农业中的土壤水研究

概述节水农业的概念、现状及土壤水的相关研究成果：农田水循环是以降水—地表水—土壤水—地下水“四水”转化为主要形式的农田水的大循环；土壤植物大气连续体是农田水的小循环,土壤水在其中发挥了水量和水势贮存转运站的作用；土壤水是“四水”转化和土壤植物大气连续体的中心环节和联系纽带.初步探讨了以节水高产为目标的田间土壤水分的最优调节问题.     

影响土壤入渗的因素分析

对于同一种土壤,土壤的入渗特性是土壤本身固定属性,决定着雨水转换为土壤水的速度。因此,了解和掌握降雨入渗规律,研究不同土壤降雨入渗的各种参数,不但对研究水量转换起到重要作用,而且对农业灌溉也有很好的借鉴作用。     

亚热带草地水热动态变化及地表能量分配

土壤水热变化是生态水文过程研究中的重要一环，而关于亚热带沿海地区草地土壤水热的研究相对不足。利用实地观测资料对亚热带校园区的草地土壤水热、地表能量平衡进行了研究，结果表明：(1)草地土壤水分在干湿季受降雨影响不同，降雨在干季引起的土壤水分变化会比湿季更大，研究期内12月20日，日降雨量为15.2 mm,土壤水分变化为0.12 m³/m³,5月1日时日降水量为120.3 mm,土壤水分变化仅为0.11 m³/m³;(2)在土壤水势梯度垂向变化上，湿季土壤水势梯度零通面出现在10～30 cm内，干季土壤水势梯度零通面出现在50 cm左右；(3)根据土壤水分对降雨的响应，干湿季节降雨后土壤水分运移主要发生在0～40 cm土壤深度；(4)土壤温度的变化受季节气温影响大，表层土壤温度梯度大，春夏季节，土壤温度随土壤深度的增加而减少，秋冬季节，土壤温度随土壤深度的增加而增加；(5)相邻2个月内，湿季草地蒸腾相对于干季明显减少，在能量分配上，湿季虽然降雨多，能量通量少，但是潜热通量的占比却反而升高，0:00—6:...     

外源地下水补给二连浩特盆地

为了查明二连浩特地下水的补给来源,采用同位素地球化学分析方法,研究了二连浩特地区的大气降水、地表水、土壤水与地下水之间的转化关系。结果表明:土壤含水率在蒸发作用下长期处于亏缺状态,入渗降水不足以改变土壤含水亏损状态;土壤水的氘氧值相比大气降水贫化,将土壤水、地下水和当地降水的氘氧同位素比较发现,土壤水主要来自于地下水补给;西藏羌塘盆地的降水氘氧关系与二连浩特地下水的氘氧关系相似,表明二连浩特盆地的地下水接受外源水补给;二连浩特盆地玄武岩喷发地区广泛分布着铁白云岩、红土、钙华、硅华、膏盐等矿物,矿物中的Fe、Mg、Ca、Si等元素,可能来自深循环地下水;铁白云岩与红土的形成,表明深循环地下水曾经历过了高温过程;外源水可能来自青藏高原河流或湖泊的渗漏水,深循环地下水通过火山熔岩管道补给二连浩特等火山玄武岩地区的地下水。根据地下水深循环原理,在二连浩特火山口附近打出了4口自流井,单井自流水量达到30 m~3/h。     

土壤水入渗补给数值模拟——以河北栾城为例

由于通过短时间尺度的土壤水动态监测数据难以准确获得土壤水入渗补给的规律,因此在中国地质科学院栾城试验场开展了长时间尺度(5 a)的土壤水动态监测试验,监测深度为340 cm。利用Hydrus-1D软件的双渗透(基质流区和大孔隙流区)模型进行数值模拟,并采用最小函数法对模型进行参数反演。为克服地表复杂的气象条件可能给模拟结果带来较大误差,选取140 cm深度为模型上边界。研究结果表明,基质流区(m)和大孔隙流区(F)土壤水动力特征参数nm,nF,αm和αF,大孔隙流区饱和导水系数Ks F对模型入渗补给量的灵敏性最高,并被选取为模型反演参数。总体上,土壤体积含水量的模拟值能较好地拟合其实测值,其决定系数为0.78。地下水入渗补给速率具有年际变化特征,但在年内具有明显的季节性,即在雨季达到最大,然后缓慢减小。年均入渗补给速率为220 mm/a,其中由优先流引起的入渗补给量为211 mm/a,这表明地下水入渗补给以优先流为主。该研究成果可提高对地下水入渗补给规律的认识,同时可为地下水资源评价与农业节水管理等提供参考。