黄河冲积平原灌溉入渗研究

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1、第36卷第4期地质调查与研究Vol.36No.42013年12月GEOLOGICALSURVEYANDRESEARCHDec.2013黄河冲积平原灌溉入渗研究谭菊萍（河南省地质调查院，郑州450001）摘要：黄河冲积平原面积广大，农田灌溉频繁，灌水量大，在地下水资源评价时对灌溉入渗系数取值困难。本文在现场灌溉入渗试验的基础上，分析包气带岩性及结构、水位埋深、灌溉水量对灌溉入渗系数的影响，总结提出了多种条件下灌溉入渗系数的取值范围。在单位灌水量40～60m3/亩和水位埋深小于4m、4～8m、大于8m的井灌区中，当包气带岩性为粉土、

2、粉砂时，灌溉入渗系数可分别取值0.21～0.10、0.10～0.05、0.05～0；当包气带岩性夹有粉质粘土层时，灌溉入渗系数可分别取值0.15～0.09、0.09～0.05、0.05～0。在单位灌水量较大的渠灌区，灌溉入渗系数可按单位灌水量的增大倍数而增加，由此为黄河冲积平原区地下水补给量计算中灌溉入渗系数的确定提供了依据。关键词：灌溉；入渗系数；黄河冲积平原中图分类号：P641.6文献标识码：A文章编号：1672－4135（2013）04－0299-06灌溉入渗系数是地下水资源计算中的一个重要东北缓倾斜，地面平均坡降0.25

3、‰～0.14‰，黄河以[1～2]参数，以往求取的方法主要有均衡法、相关分析法、南，地势由西北向东南缓倾斜，地面平均坡降约为［3］［4］室内试验法、双环入渗法、反求法等，而通过现场0.50‰～0.20‰。［5］试验求取灌溉入渗系数的研究较少，张云等对滹沱黄河冲积平原是我国粮食主产区，以开采浅层4河及其漫滩地带地面水入渗地下过程中对水质起限地下水井灌为主，灌溉面积2348×10亩，年平均灌3制性影响的氮行为进行了模拟试验研究。入渗是水水定额200～300m/亩，农田灌溉开采总量超过83分进入土体，在土体中运动和存储的过程，影响入渗5

4、0×10m。黄河从研究区中部穿过，属南北流域的系数的主要因素是土体岩性与结构、初始含水量和分水岭，引黄灌溉非常便利，分布有1万亩以上灌区［3，6-7］4地下水位埋深、灌水定额等。26个，灌溉面积502×10亩，年灌水定额400～600383黄河冲积平原分布范围广，包气带土体结构多m/亩，年灌溉引水量24.31×10m。灌溉水入渗成样，厚度变化大，农田灌溉频繁，灌溉水量大，精确确为浅层地下水的补给来源之一。上世纪八十年代以定灌溉入渗系数是提高地下水资源计算精度的关来，由于农田井灌和工业开采量的不断增大，地下水键。笔者通过现场试验法

5、，分析不同土体结构类型、位下降，尤其是黄河以北的滑县－清丰－南乐一带，不同地下水位埋深、土壤初始含水量和灌溉水量对形成地下水降落漏斗，水位埋深大于15m，灌溉水入入渗的影响，提出了相应的灌溉入渗系数取值范围。渗明显减小。1.1包气带岩性结构1试验场地特征黄河冲积平原区（河南省部分）包气带岩性为粉黄河水泥沙含量高，泥沙在河道内淤积，河道不土、粉质粘土、粉砂。岩性结构类型有粉土单层结断抬高，洪水期极易造成决口、改道，形成黄河故道、构，粉土、粉砂双层结构，粉土、粉质粘土双层结构，粉背河洼地、泛流平地、决口扇等地貌形态相间分布。土、粉质

6、粘土、粉砂多层结构。新乡县王连屯、商丘包气带岩性为全新世沉积物，以粉土、粉砂为主，结北郊两处试验场地包气带岩性为粉土＋粉砂双层结构松散。在冲积扇前缘、背河洼地，包气带岩性以粉构，新乡县忠义试验场地为粉土单层结构，长垣县常质粘土、粉土为主（图1）。黄河以北，地势由西南向村、商丘市南郊两处为粉质粘土＋粉土双层结构，延收稿日期：2013-07-20基金项目：中国地质调查项目：黄河下游（河南段）环境地质调查评价资助（编号：200312300014）作者简介：谭菊萍（1963-），女，工程师，长期从事水文地质、工程地质和环境地质调查工作，

7、E-mail:541474956@qq.com。300地质调查与研究第36卷津县贾堤试验场地为粉砂＋粉土双层结构。试验地水试验，判定灌溉入渗引起地下水位回升的最快段包气带最小厚度1.6m，最大厚度8.87m，一般时间。2.15～3.4m。2灌溉入渗影响因素1.2试验场地面积及观测孔的布置选择矩型试验场地，面积2～4亩，每个试验地段灌溉水通过充填土层空隙，并在重力作用下渗布设二排相互垂直的观测剖面，观测孔8～10眼，中入补给地下水，影响入渗能力的主要因素有土壤质心观测孔位于试验场地的几何中心，场地四边均有［3，8］地、结构、初始含

8、水量、渗透性能等。结合黄河冲观测孔，场地外侧布置2～3个观测孔，距离场地边缘积平原特征，从包气带岩性结构、地下水位埋深、灌15～40m，观测孔深度10～18m，应经过彻底清洗，水量、土层初始含水量等因素，分析对灌溉入渗的能灵敏反映地下水位变化。影响。1.3灌溉试