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。     

基于长系列观测资料的干旱区降水入渗补给规律研究

利用新疆昌吉地下水均衡试验站地中蒸渗仪长系列(1992-2015年)降水入渗实测资料,探讨降水入渗补给过程中的滞后现象,分析影响降水入渗补给的主要因素;依据降水入渗补给系数研究降水入渗补给量随潜水埋深的变化规律,确定不同地层的最佳潜水埋深和稳定埋深。结果表明:在试验条件下,砂卵砾石地层和细砂地层最佳潜水埋深点为0. 5 m,轻黏土地层最佳潜水埋深点为0. 0 m;降水入渗补给量随潜水埋深的增大而减小并趋于稳定,稳定潜水埋深为6. 0 m。依据最佳潜水埋深点和稳定点建立了年降水入渗补给系数与潜水埋深间的指数型经验公式。     

确定次降雨入渗补给时段和补给量的研究

1 引言 目前,生产实践中,常用的次降雨入渗补给量计算,一般通过以下三种途径:1.长观井动态资料分析法;2.水均衡法;3.蒸渗仪法。前二种方法难以准确确定与次降雨相应的水位升幅值;后一种方法其入渗补给量观测值也难以判断与次降雨的对应关系。笔者依据实验观测资料,通过土壤水势分布状态及变化剖析次降雨入渗补给过程。 2 次降雨入渗补给起始时刻 非饱和流的推动力,主要是土水势能梯度。水分由土水势高处向低处流动,一般可以用达西定律表示为为土水势梯度,负号的意义即为水分运移方向与势能降低方向一致。所以,土壤剖面土水势     

确定次降雨入渗补给时段和补给量的研究

次降雨入渗补给地下水的研究，是分析降雨入渗问题的基础，又是其难点所在。由于雨后水分在土壤中有个储存和运行过程，且影响因素众多，所以，降雨量入渗补给过程滞后现象明显，多为多次过程的叠加，难以分辨出次降雨与其入渗补给相对应的时段和入渗补给量，本文根据实验资料，从动力学角度，通过土壤水势的分布状态及变化对这一问题进行分析。     

地下水深埋区降雨入渗补给问题的探讨

通过对冉庄水资源实验站蒸渗仪资料的分析,给出(P+W_(100))超过田间持水量的降雨为有效降雨,这样的降雨才能入渗补给地下水。对地下水深埋区入渗湿润锋面补给型进行了深入分析,求得了入渗补给过程的滞后时间,整个入渗补给过程长达300天。对P～P,～Z关系进行了分析,发现年降雨量在300～400mm时入渗补给量小于6mm,有的年份入渗补给量为零。建立了30日最大降雨与入渗补给量关系图。     

用水分通量法确定地下水垂向入渗补给量的研究

本文采用土水势能的观点分析了降雨入渗补给的机理，并应用零通量面与定位通量面法来计算降雨入渗补给量，最后给出应用实例。     

降水入渗补给过程的实验研究

根据河北保定冉庄实验站实测资料，描述了地下水深埋区降水入渗补给过程。通过1991年8m蒸渗仪实测资料，说明降水入渗过程中入渗锋面演变情况。地下水大埋深区包气带土壤含水量及降水入渗过程有以下3个特点：1包气带土壤含水量在垂向上具有分带的特点，从地表至1m为Ⅰ带，从地下水面至地下水面以上2m为Ⅲ带，介于Ⅰ带和Ⅲ带之间为Ⅱ带；2包气带土壤含水量具有季节性变化特征，包气带土壤含水量5月份最小，6～9月份较大：3降水入渗补给具有明显的滞后特征，从发生降水到该次降水对地下水入渗补给过程的结束，需要经历一个时程,包气带愈厚，时程愈长。     

河道输水损失量的估算

流经平原区的河道(不包括排沥河道),当河水位高于两岸的地下水位时,河水便向两岸浸润,并不断补给地下水,同时还有部分水量要消耗于河面蒸发和浸润带的潜水蒸发,这些损失量的总和,称为河边输水损失量。估算河道损失量,是为了据此估算出河水对地下水的补给量,此量是平原区地下水资源评价中一项重要的补给项。     

粘性土覆盖区降水入渗补给潜水的实验研究──以饮马河镇实验场为例

本文在充分利用饮马河镇实验场的资料基础上，从土水势能的观点，分析降水入渗补给的机制，并应用零通量面与定位通量面法对降水入渗补给量的计算方法进行了探讨。     

地下水位埋深类型与土壤水分动态特征

本文将平原地区浅层地下水(潜水)区分为“浅埋”和“深埋”两种类型。对地下水位浅埋时的土壤水分动态过程进行了描述。对地下水位深埋条件下的非饱和土壤水分动态进行了分析,将其划分为四个特征带;并就地下水位连续下降时的土壤疏干补给问题进行了初步探讨。本文所述问题对平原地区四水转化关系研究具有积极意义。     

河北平原典型小流域降雨入渗补给规律研究

准确计算降雨入渗补给量是评价平原区地下水资源量的基础,传统的年补给系数法未考虑降雨特征、土壤墒情等因素影响,导致评价结果精度不高。本研究以河北平原下博和沧县运西两个典型小流域为例,采用动态分析法研究次降雨的入渗补给过程。结果显示以7 d为时间间隔适合作为划分次降雨的标准,次降雨量加土壤含水量(P+SW)与降雨入渗补给量(P_r)相关性最好,优于次降雨量(P)和次降雨量加前期雨量(P+P_a);动态分析法计算的降雨入渗补给量较传统降雨入渗系数法,精度提高22%~40%,且年补给系数法高估了河北平原区的年地下水补给量。本研究为河北中东部平原准确评价降雨入渗补给量提供了技术参考,对支撑区域的地下水合理开发利用及地下水超采综合治理具有较强的科学和实践意义。     

基于MODCYCLE模型的农田降水入渗补给研究

利用MODCECLE模型对衡水野外试验田田间尺度下地下水的补给规律进行了研究.结果表明:2009年6-10月该典型区无灌溉条件下降水入渗补给量为12.1 mm,占总降水量的2.5%,有灌溉量的试验田块的入渗补给量为75.9 mm,占降水和灌溉量之和的13.64%;降水入渗补给曲线呈脉冲状;该地区降水强度大,入渗补给量就大,频率高、降水强度小的降水补给量相对较小;有效供水能力和初始含水率对入渗补给量的影响最为灵敏.     

滹沱河大型入渗试验地下水补给量计算

通过采用水均衡法计算了滹沱河入渗试验期间的河道入渗补给量,并求取了滹沱河水源地一带获得的河道入渗补给量。研究表明:试验期间河道入渗水量为1 482.75万m3,河道入渗补给地下水量为1 382.89万m3,河道渗漏补给系数为93%;滹沱河水源地接受的补给量为742.53万m3,水源地范围内的观测井最大水位上升幅度6.823m,地下水补给效果明显。     

利用动态分析法分析降水入渗补给系数的变化规律

降水是区域水资源最主要的补给来源。在水文水资源评价特别是地下水资源的评价中,降水入渗补给量是一个非常重要的补给量,以至于在山丘区,其地下水资源量就是降水入渗补给量。降水入渗补给系数是计算降水入渗补给量的关键参数。文章利用动态分析法对降水入渗补给系数的变化规律作了一些探讨。     

基于氯离子示踪法深厚包气带地区地下水补给特征

针对包气带增厚条件下降水入渗变化问题,在华北山前平原滹沱河冲洪积扇典型包气带增厚区实施地质钻孔,通过采样钻杆前端特制的内置环刀取样器,采用无循环液压入法获取原状土样,测试深厚包气剖面土体结构参数、含水量和氯离子质量浓度;利用氯离子示踪方法研究厚达45 m包气带的水分运移规律,重建深厚包气带地区降水补给历史,评价降水补给强度。结果表明：45 m包气带剖面记录的降水补给年龄为72.12 a,平均入渗补给强度为0.096 m/a,降水入渗补给量占多年平均降水量的18.1%。深厚包气带地区水分运移非常缓慢,水分在多次降水叠加驱动下不断形成新的脉冲逐步向深部运移,降水补给到地下水需要一个长期的过程。研究成果对深厚包气带地区土壤水分运移研究和降水入渗补给评价都具有重要借鉴意义。     

冬小麦—夏玉米种植模式下的农田水量平衡模拟及人渗补给规律分析

在大量室内外实验及田间土壤水分动态监测基础上，模拟描述了雄县试区常见作物种植模式下层状土体的田间水量动态平衡过程，根据宏观根系吸水模型假设和根系吸水函数确定了冬小麦、夏玉米的实际蒸腾率。并依据模拟值与田间实测土水势值拟合最佳为准则估算作物的实际裸间土面蒸发，在田间水量平衡基础上，得到３３０ｃｍ土体底层处的下渗补给量，分析了区内降雨（灌溉）入渗补给规律及地下水变化特征。     

地下水深埋区降雨入渗补给过程分析

降雨到达地面后，首先增大表层土壤含水率，当降雨量与雨前1m以上土层储水量之和大于田间持水量后，方可形成对地下水的入渗补给。根据8m蒸渗仪的资料，分析入渗补给过程和变化规律，并在常用的降雨入渗补给关系的基础上提出有效降雨量与入渗补给量的关系。     

地下水不稳定流动问题

本文探讨了地下水向运动边界的不对称流动问题。这类问题包括河间地块地下水向河流的补给,及农田地下水向两侧排水沟管的流动等。本文在考虑这种流动图案时,还计及了铅直方向的补给,诸如潜水蒸发、降雨入渗及承压水越流补给。这些补给量是随着时间而变化的,此外对边界水位的处理也是随时间变化的,在任一时刻,地下水运动的各水力要素均在不停地变化,因而这个问题十分复杂,目前未见有介绍。本文分别采用解析法、有限元法和边界元法求解,并用实例作了计算对比,各法所得结果互为一致。     

新型蒸渗仪及其在农田水文过程研究中的应用

一台用于测定农田蒸腾蒸发和地下水—土壤水转化的新型称重式蒸渗仪在中国科学院禹城试验站建造完成，并连续数年成功运行。新型蒸渗仪主要有以下特点：(1)蒸渗仪精度0.016mm，可同时准确测量蒸腾蒸发量和地下水对土壤水的补给量与入渗量；(2)蒸渗仪面积3.14m2，深度5m，充分允许农作物根系发育与吸水、土壤水和地下水水分转化、地下水位变化等过程的进行，可以较好的代表大田的情形；(3)蒸渗仪的供排水系统能够在蒸渗仪内模拟实际地下水位变化；(4)土柱重30～34Mg，包含非饱和与饱和土壤，土壤质地以粉沙和轻壤为主。自1998年10月至1999年6月冬小麦生长期蒸渗仪运行结果表明：在冬小麦生长期，当地下水在1.6～2.4m变动时地下水对土壤水的补给量约占总蒸腾蒸发量的16.6%.过多的灌溉量不仅削弱了地下水对土壤水的补给，而且多余的灌溉水下渗补给地下水。中子仪和负压计数据表明潜水对土壤的水分分布和土水势分布有很大影响。     

不同土地利用/覆被条件下松嫩盆地降水入渗补给量研究

土地利用/覆被条件是降水入渗补给量的主要影响因素,近10年来松嫩盆地土地利用/覆被变化显著.本次研究采WetSpass模型计算土地利用/覆被条件不同对降水入渗补给量的影响.定性分析不同土地利用/覆被类型的转化对降水入渗补给量的影响,并计算1995～2005这10年间,松嫩盆地的土地利用/覆被条件变化对其年均降水入渗补给...