北京典型地区灌溉条件下包气带水分运移特征研究

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1、2015第1oR2015第1期研究探讨V01．1ONO．1北京典型地区灌溉条件下包气带水分运移特征研究刘颖超，邢国章，刘凯，谢振华(1．北京市水文地质工程地质大队，北京100195；2．北京市地质工程勘察院，北京100048)摘要：以张家湾包气带水盐运移试验场灌溉试验资料为依据，运用土壤水分能量观点，分析了灌溉条件下包气带水分运移特征。试验结果表明，在一定灌溉量下包气带水分运移具有明显的分带特征以及灌溉水明显运移到达的深度；在一定灌溉量条件下，灌溉后地下水位上升微小，灌溉补给地下水量较小，并通过非饱和水流达西定律计算了向下入渗补给量。关键词：包气带；含水量；土水

2、势；水分运移；补给量中图分类号：P641．131文献标识码：A文章编号：1007-1903(2015)01-0020-050引言1试验场概况包气带是地下水与大气水、地表水相互联系的纽带，包气带水盐运移试验场位于北京通州区张家湾镇国在广大的平原地区，降雨、灌溉水的入渗补给是浅层地下土资源部平原区地下水一北京野外基地内。该试验场地处水的主要补给来源，地下水获得垂向补给必须通过包气潮白河冲洪积扇的中下部，第四系主要为河流冲洪积作用带来实现。目前随着地下水运动的研究与发展，地下水运形成，厚度在150m左右，代表着北京平原区冲洪积扇中下动的基本理论也基本成熟。目前，在确定

3、降雨和灌溉水入部大部分区域的表层地质环境。包气带岩性以砂质粉土、渗补给量的计算方面，主要采用降雨入渗补给系数法和灌粉砂夹粘质粉土为主。试验场多年降雨量为556．2ram，多溉水入渗补给系数法J。由于没有考虑降雨、灌溉水进入年地下水位埋深3～4m。到非饱和带土壤后的运移机理及过程，以及补给系数的试验场南北长17m，东西宽12m，试验场内修建地下准确性，致使地下水补给量的计算精度不高。近些年来，观测室一处，在观测室北、东、南方向分别开挖3个试验仪非饱和包气带水分运移特征研究成为热点，各地相继建器埋设槽，根据地层岩性在不同深度埋设负压计，试验场成了包气带水盐运移试验场

4、。针对不同地区、不同岩性包内设有简易气象站、水位及含水量观测系统。试验场平面气带进行了各种原位试验研究。李曼等对太行山前平原田布置图见图1，试验场内地层及负压计埋设情况见图2。间土壤水分运移机理研究；李明香等对黄土包气带水分运移特征进行了研究；李训华，商洁对沙漠地区包气带2试验方法水分运移特征进行了研究；赵贵章，段鹏鄂尔多斯盆地风沙滩地区包气带水分运移特征进行了研究J。研究本次灌溉试验选取南槽作为灌溉区，灌溉面积非饱和带土壤水分运移规律，可以准确的确定降雨、灌溉9．97m，灌水量1500L，试验水源选用凉水河河水。试验对地下水的补给量，以此提高地下水资源量的计算

5、精度，过程中通过wM．1型负压计系统，监测各土体深度的基质满足工农业生产发展的需要。本文依据张家湾包气带原势；运用theTRIMEDataPilotsystem监测各深度土体含位水盐运移试验场进行的灌溉试验，运用土壤水能量理水量；同时监测试验场内地下水位和气象因素。灌溉开始论分析了灌溉条件下包气带水分运移的特征。前对地下水位及各深度土体基质势、含水量进行观测作为作者简介：刘颖超(1980一)，男，工程师，主要从事水文地质、工程地质、地热地质方面研宄。Email：lyc95588@163．com2015第10卷2015第1期研究探讨Vo1．10No．1表1各深度土

6、体土水势变化情况表4结论深度(cm)变化时间变化前值稳定值变幅(cmHg)(cmHg)(cmHg)试验场地灌溉条件下水分运移特征具有如下显著的一100：40—21．65-5．5316．12-201：O0-19．89—6．6413．25特点：—301：20一l8．69—7．19l1．5O(1)灌溉后包气带水分运移经历了蒸发—入渗型、入一401：40—17．579—8．219．37渗型、蒸发_入渗型3种运动状态的转变。-501：40—17．11—8．778．34—602：00—17．01—11．095．92(2)根据灌溉后土水势变幅，试验场内土体水分运—702：30

7、—16．83—11．835．OO移明显分为3个带，即强交替带、弱交替带、基本稳定带。-803：30—17．O1—13．033．98(3)通过土水势随时间的变化，确定本次灌溉试验—904：30—17．39—13．863．53—1O04：50—17．85—14．882．97水分明显运移至180cm。灌溉后引起试验场内地下水位微—1206：30—18．59—15．812．78小上升，补给地下水量小，而5月18日降雨后，引起了试验—1409：30一l9．24—17．Ol2．23场内地下水位的快速上升，表明试验场内灌溉或降雨都能—16O48：00-20．26一l9．470

8、．79—17O48：00