论文部分内容阅读
民勤盆地为典型的荒漠绿洲,区内地下水和地表水通过包气带频繁地进行转换,地下水主要的补给来源为灌溉水入渗。地下水持续开采使得包气带厚度增加,包气带水分入渗规律变得复杂,亟待研究这种情况下包气带水分运移的规律,为地下水资源评价提供依据。论文建立了原位包气带试验站,监测并收集了2019.04-2019.10基质势等数据。并对土壤物理性质进行了分析。搭建了包气带水分运移数值模型,并对研究区内包气带水分运移规律进行了归纳分析。其研究成果对指导该地区地下水资源评价、改善生态环境等有十分重要的意义。分别利用数值法和零通量法对研究区均衡进行了计算,均忽略了降水和土面蒸发的影响。其中数值法和零通量法计算蒸腾量分别为479.82mm和512.66mm,包气带储存变化量分别为31.08mm和17.17mm,均处于正均衡。零通量法计算的蒸腾量较大,是由于其实际上受到了降水和土面蒸发的影响。在单次灌溉过程中,研究区包气带上部零通量面发生了明显的位移,但在埋深280cm处存在一稳定的发散型零通量面。灌溉10天后20cm、40cm、70cm、100cm、140cm土壤体积含水率分别上涨了6.0%、2.9%、2.0%、0.4%、0.3%,由此可以得出灌溉水对埋深在140cm内的土壤进行了明显的补给。在玉米不同的生长期,灌溉后零通量面位置不同。苗期至拔节期,灌溉形成的发散型零通量面向由埋深100cm移动到40cm,在拔节期开始出现收敛型零通量面。拔节期至灌浆期发散型零通量面由40cm移动至70cm,收敛型零通量面由100cm移动至140cm。分析了土壤质地、作物潜在蒸腾量以及作物根系深度对包气带水分运移的影响。其中,随着土壤中砂粒增加、作物的蒸腾量减少,研究区包气带下边界排泄量增加;应减少单次灌溉量,增加灌溉次数,作物可以更好的利用灌溉水。作物潜在蒸腾量的增加,使得作物实际蒸腾量增加,研究区包气带下边界排泄量减少;需适当增加灌溉水量,来满足作物生长。作物根系深度在70cm内的土层,随着根系深度的增加,土壤的土水势增大;在70cm以下,随着根系深度增加土壤土水势减小。作物根系较深,耕作层下部的水分消耗较多,而上部土壤土水势含量较高。考虑土面蒸发时,包气带整体的蒸散量增加,需考虑适当增加灌溉量。