华北平原典型地下水大埋深区水循环模拟研究

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1、分类号密级ＵＤＣ编号？十豳水利水电科＃呵究院学位论文华北平原典型地下水大埋深区水循环模拟研究学位类别博士学科专业水女学及水资源作者姓名李旭东指导教师裴源生教局赵勇教局中国北京二０＿八年五月分类号密级ＵＤＣ？编号十（Ｓ水利水电新營％究院＊学位论文华北平原典型地下水大埋深区水循环模拟研究学位类别博士学科专业水女学及水资源作者姓名李旭东指导教师裴源生教高赵勇教局中国北京

2、二０—八年五月图书分类号码密级ＵＤＣ１；博士学位论文华北平原典型地下水大埋深区水循环模拟研究李旭东指导教师（职称、学位、单位名称）裴源生教授级高工中国水利水电科学研究院赵勇教授级高工中国水利水电科学研究院申请学位级别博士专业名称水女学及水资源论文提交日期２０１８年４月论文答辩日期２０１８年＿＾＿月学位授予单位和曰期中国水利水电科学研究院２０１８答辩委员会会主席评阅人２０１８年５月中国？北京？．

3、．．．？ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｃｃｌｅｉｎｔｙｐｉｃａｌｒｅｉｏｎｙｇｗｉｔｈａｄｅｅｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｔａｂｌｅｉｎＮｏｒｔｈＣｈｉｎａｐｇＰｌａｉｎＭａｏｒ：Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ＆ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓｊＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉＸｕｄｏｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＰｅｉＹｕａｎｓｈｅｎｇＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｈａｏＹｏｎｇＭａ２０１８ｙＣｈｉｎａＩｎ

4、ｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ＆ＨｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩＷＥＤＲｙ（）’Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３８，ＰｅｏｐｌｅｓＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＣｈｉｎａ关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人己经发表或撰写的研宄成果，也不包含本人或他人为获得中国水利水电科学研究院或其他教育机构的学位或证

5、书等而使用过的材料。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：名他枣日期：》４年＜月《日ｍｍ摘要由于长期地下水超采，华北平原形成大面积地下水大埋深区。厚包气带改变了原来的水循环状态与特点。栾城地处华北平原山前区，是典型的地下水大埋深区及灌溉农田生态区。大埋深地区的地表水地下水交互受地下水灌溉及厚包气带入渗过程影响明显，水循环以垂向的土壤水文过程为主导。因此，本文基于大田试验，以土壤水文过程为核心，对大埋深地区水循环规律和特征进行了模拟研宄。

6、基于团队与中科院栾城站合作开展的大田试验，探讨了大埋深地区土壤水分运动规律，系统分析了大埋深地区垂向水循环通量特征及变化规律，构建了反映华北平原典型农田生态区根系层水分利用特征的根系层及深层包气带一体化土壤水分动力学模型。大埋深地区根系层土壤水分耗散的主要方式是蒸散发（ＥＴ），但在丰水年根系层也存在较？大的深层渗漏，２０１２年及２０１３年试验田作物生长期４９）通（月月过深层渗漏的方式成为潜在补给的水量达降水及灌溉量的２７％。根系层几乎得不到其下厚包气带的水分补－给，但在表土干

7、燥的情况下作物根系对根系层深层土壤水分利用有所加强２４ｍ。在深？度之间的包气带在雨季７８月依然会出现显著的土壤负压变化；５ｍ以下土壤含水率及一负压相对稳定，土壤负压年内有单峰值，且幅度较小。深层包气带水势梯度并不完全稳定。利用该模型模拟研究了典型农田在不同水文年型的水循环通量变化情况，其水循环通量在非充分灌溉等强节水措施下的潜在变化，及气候变化对蒸散发及深层渗漏等关键水循环通量的可能影响：２ｍｍ，深层渗漏量１４１ｍｍ，。结果表明多年平均蒸散发量７１深层渗漏量占降水及灌溉量的１

8、６．５％。在年均灌溉量由３９２ｍｍ下降到２２０ｍｍ后，蒸散？？１５２％２１．７发减少．％，深层渗漏减少１２％４５％。气候变化条件下，水循环通量存在较大的不确定性，，但气温上升等变化引起的蒸散发的增加可能超过降水量的增加使得年？均潜在补给量由（２００１－地下水１４１ｍｍ２０１５年）下降到１２８ｍｍ（２０３６２０５０年），年均灌溉量与潜在补给量之差在现状水平基础上扩大１０．８％，达到２７８ｍｍ。将该土壤水动力学模型耦合到