非飽和黃土入滲試驗研究.pdf

1、野外調(diào)查表明，黃土地區(qū)地下水位一般高于臨河水位，地下水沒有臨近河流水源的補給，因此大氣降水(局部灌溉)成為黃土地區(qū)地下水僅有的補給來源。通過天然降雨剖面、人工降雨剖面、灌溉剖面觀測不同深度的含水率，發(fā)現(xiàn)地表水在黃土中的浸潤深度有限，難以到達地下水位，因此黃土中的地表水是如何運移并補給地下水是人類一直感興趣的課題。本文擬通過現(xiàn)場觀測和試驗的方法，揭示降雨在非飽和黃土中入滲規(guī)律及補給地下水的機理。
　　考慮到以往試驗觀測深度小、時間短

2、，且降雨在黃土中的入滲規(guī)律和影響深度尚不明確。本文在甘肅省正寧縣設(shè)立監(jiān)測站，開挖一口深96.0m，直徑1.0m觀測井，用以監(jiān)測黃土塬區(qū)地表水入滲補給地下水的完整過程。地面設(shè)置雨量計、氣壓計、空氣溫度計及空氣濕度計；井壁插入土壤水分計；井底水位面以下設(shè)置水位計。結(jié)果顯示：降雨引起土體含水率增大，最大浸潤深度不超過4.0m；降雨量越大，土壤含水率增幅越大，含水率增大的響應時間越快，影響深度越大，隨著深度增加，增幅減小，時間上漸有滯后；非飽和

3、黃土中，水分入滲主要以非飽和滲流或水汽形式遷移；地下水位受氣壓的影響明顯，和當前降雨無明顯聯(lián)系。
　　針對現(xiàn)場監(jiān)測得出的規(guī)律，在室內(nèi)做了一個小型土柱模型試驗，取塬邊L1馬蘭黃土，人工加水模擬降雨，測量加水過程中含水率與基質(zhì)吸力的隨時間的變化。通過測得的含水率與基質(zhì)吸力，結(jié)合黃土中應用最廣泛的Gardner、van Genuchten和Fredlund&Xing三種理論模型擬合試驗數(shù)據(jù)，得到重塑馬蘭黃土的土水特征曲線，結(jié)果表明Fre