降水入渗补给过程的实验研究

摘要：本文根据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8 m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1 m为I带，从地下水面至地下水面以上2 m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。

　　1 冉庄水资源实验站基本情况

　　冉庄水资源实验站，位于华北平原中部，河北省清苑县冉庄镇，距保定市40 km.地处太行山前，属于温带半湿润性大陆性季风气候区。实验站由实验流域和中心实验场组成，中心实验场内有三个大型地中蒸渗仪，包气带实验区、节水灌溉实验场和项目齐全的气象场。三个地中蒸渗仪面积均为10ｍ2，潜水埋深分别为1 ｍ、2 ｍ和8 ｍ。包气带实验区的面积为50 ｍ2.蒸渗仪和包气带实验区内设有中子仪测管和负压计，观测土壤含水量和土水势。自1987年建成以来，每年都在种植小麦、玉米的情况下进行试验，连续运行15 a，资料基本完整。

　　地中蒸渗仪为回填亚砂土，包气带实验区为原状亚砂土。实验期间实验区地下水埋深5―21 ｍ、多年平均年降雨量500 mm.

　　2 地下水深埋区典型的降水入渗过程

　　降水到达地面后，一部分被蒸散发，另一部分以地面漫流形式汇入河道形成地表水，再一部分被表层土壤吸收。被表层土壤吸收的这部分降水，在冉庄水资源实验站地中蒸渗仪土壤含水量实测资料中表现为表层土壤含水量迅速增大，当土壤含水量超过田间持水量时，形成重力水团并逐渐向下运移。在重力水团向下运移过程中，沿程不断地填充包气带孔隙，多余的重力水团继续向下运移，直至到达地下水面补给地下水。