【摘要】：都蘭盆地位于青海省中部,降水稀少,地下水位埋深較大,包氣帶厚度巨大,開展巨厚包氣帶中地下水運(yùn)移規(guī)律研究,闡明土壤水分蒸發(fā)規(guī)律以及大面積農(nóng)田灌溉對地下水的補(bǔ)給作用,對指導(dǎo)該地區(qū)地下水資源評價(jià)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展具有十分重要的意義。本研究通過建立野外原位試驗(yàn)場地,觀測并收集了2015-2017年三年的表層土壤水負(fù)壓值、含水率、土壤溫度數(shù)據(jù),采集原狀土樣進(jìn)行室內(nèi)分析實(shí)驗(yàn),測得土壤水分特征曲線,利用HYDRUS-1D軟件建立三年觀測期內(nèi)的淺層包氣帶水分運(yùn)移數(shù)值模型。利用模型對土壤水分均衡狀況進(jìn)行了分析。2015年97天觀測期內(nèi)土壤蒸發(fā)量共計(jì)139.77mm,包氣帶入滲量共計(jì)324.73mm,2016年87天觀測期內(nèi)土壤蒸發(fā)量共計(jì)137.04mm,包氣帶入滲量共計(jì)118.72mm,2017年121天觀測期內(nèi)土壤蒸發(fā)量共計(jì)248.27mm,包氣帶入滲量共計(jì)633.04mm。其中2015年和2017年淺層包氣帶均處于正均衡狀態(tài),而2016年淺層包氣帶處于負(fù)均衡狀態(tài)。分析了包氣帶水分蒸發(fā)的影響因素。土壤溫度梯度越大,降雨和灌溉入滲量越大,大氣蒸發(fā)能力越強(qiáng),則土壤的蒸發(fā)量越大。將氣象蒸發(fā)量提高50%和100%時(shí),土壤實(shí)際蒸發(fā)量提高了12.13%和22.18%,其中毛細(xì)管運(yùn)行階段的蒸發(fā)量增幅最為明顯。不同包氣帶巖性所對應(yīng)的土壤蒸發(fā)量大小依次為:粉砂質(zhì)壤土壤質(zhì)砂土含礫中砂砂卵礫石。同時(shí)推導(dǎo)出了土壤水分蒸發(fā)經(jīng)驗(yàn)公式,土壤實(shí)際蒸發(fā)量與水面蒸發(fā)量之間的比例系數(shù)為0.543。分析了包氣帶水分入滲及補(bǔ)給規(guī)律。小規(guī)模的降雨只能對包氣帶的淺層土壤產(chǎn)生補(bǔ)給,只有連續(xù)且較大強(qiáng)度的降雨入滲補(bǔ)給和大面積的灌溉補(bǔ)給才能對深層包氣帶和地下水產(chǎn)生補(bǔ)給。結(jié)合灌溉試驗(yàn)和數(shù)值模型,得出包氣帶土壤剖面上不同深度的水分入滲系數(shù)變化趨勢,降雨以及灌溉入滲的水分在補(bǔ)給深層潛水的過程中,在4.5m以上的細(xì)土層內(nèi)損失較大,而在4.5m至70m的砂卵礫石層中以重力流的形式下滲,幾乎沒有損失,最終計(jì)算得出地下水垂向入滲補(bǔ)給系數(shù)為0.27。
【圖文】：

第 2 章 研究區(qū)概況本章主要介紹研究區(qū)的自然地理概況、地質(zhì)概況以及水文地質(zhì)概況，著重明了包氣帶巖性結(jié)構(gòu)特征，為后面的原位試驗(yàn)場選址建立基礎(chǔ)。2.1 自然地理概況2.1.1 交通位置都蘭縣位于青海省海西蒙古族藏族自治州，北鄰州府德令哈市，南連果洛族自治州瑪多縣和玉樹藏族自治州曲麻萊縣，西接著名旅游城市格爾木市，東烏蘭縣茶卡鹽湖，縣域東西長約 310km，南北寬約 180km，總面積 45270km2行政隸屬青海省海西蒙古族藏族自治州管轄。全縣有 8 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、107 個(gè)行政村總?cè)丝诮咏?10 萬人，其中農(nóng)牧業(yè)人口 5.6 萬人，國道 109 從縣境內(nèi)穿過，交較為便利。

15圖 2-2 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造圖2.3 水文地質(zhì)概況2.3.1 包氣帶巖性結(jié)構(gòu)特征都蘭盆地第四系地層大多由察汗烏蘇河及夏日哈河沖洪積形成，具有典型的沖洪積沉積特征。由于地下水位埋深較大，盆地包氣帶厚度巨大，同時(shí)還具有典型的二元結(jié)構(gòu)特征，即上部的細(xì)土層和下部的砂卵礫石層。根據(jù) 1:5 萬水文地質(zhì)調(diào)查的初步認(rèn)識，包氣帶下部砂層（或砂卵礫石層）厚度巨大，而上部細(xì)土層厚度普遍較小，大多在數(shù)米以內(nèi)，且空間變異性極強(qiáng)。農(nóng)田灌溉水入滲補(bǔ)給地下水的過程中，在細(xì)土層內(nèi)運(yùn)移速度較慢，規(guī)律復(fù)雜，，水量損失較大，一旦穿過細(xì)土
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P641.2

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本文編號：2704348