中宁平原包气带水分运移对地下水补给和蒸发的影响

发布时间：2017-11-14 09:37

  本文关键词：中宁平原包气带水分运移对地下水补给和蒸发的影响

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【摘要】：中宁地区位于我国的西北部干旱-半干旱区,是我国水资源最为贫乏的地区之一,中宁平原地下水埋深较浅,天然降水和人工灌溉是地下水的主要补给来源,而潜水蒸发是地下水的主要排泄项之一。包气带是连接土壤水、大气水、地表水和地下水的纽带,通过包气带水分运移规律的研究,可以深入认识地下水的补给排泄规律,正确评价地下水的入渗补给量和蒸发量对地下水资源的合理开发利用具有重要理论意义和实际意义。本文以土壤水为对象,在中宁试验点进行了野外包气带原位试验,结合数值模拟分析的方法,对地下水补给入渗和蒸发的规律和机理进行研究。研究主要获得以下成果:利用Hydrus-1D软件,建立了原位试验点的裸地组和植被组的包气带水分运移模型,分析了有无植被条件下包气带入渗量和蒸发量变化规律:相同降水和灌溉条件下,植被组的包气带入渗量及蒸散发量均大于裸地组,并且随着降水和灌溉量的增加,包气带入渗量与蒸散发量也会随之增加;分别求取了裸地和植被组地下水垂向入渗补给系数为0.3、0.4左右。分别分析了灌溉、植被、地下水位埋深及岩性对地下水入渗补给的影响,并得出规律:(1)灌溉可以增加地下水的入渗量。在天然降水条件下,试验点的大气降水入渗系数为0.14,中宁地区的地下水补给主要来自于灌溉。(2)在降水或灌溉相同的情况下,植被覆盖条件下的包气带入渗量略微大于裸地条件下的包气带入渗量;而植被覆盖条件下的地下水入渗补给量却明显大于裸地条件下的。(3)在模拟深度5m内,随着地下水位埋深从1m增加到5m,地下水入渗补给系数从0.41逐渐减小到0.09。(4)包气带岩性颗粒越细,地下水的入渗补给过程越滞后、入渗曲线越平缓;在相同气象条件下,即包气带岩性颗粒越粗,地下水入渗补给系数越大。同时也分析了地下水位埋深,植被及包气带岩性对潜水蒸发的影响,并得出规律:(1)潜水面的蒸发量随地下水位埋深的增大而逐渐减少;建立了适应于本地区的潜水面蒸发公式(?);试验点的蒸发极限埋深为3m。(2)地下水位的埋深较浅时,地表有植被覆盖时的潜水面蒸发量明显大于裸地的潜水面蒸发量;地下水位的埋深较深时,地表有植被覆盖时的潜水面蒸发量与裸地的潜水面蒸发量差别不大。(3)不同包气带岩性对应的地下水蒸发的极限埋深不一样,大体上的规律是包气带岩性颗粒越大,地下水的蒸发极限埋深越小;建立了粉质粘土、粘壤土、粉壤土、壤土、砂壤土的潜水蒸发公式。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.2

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本文编号：1184871