摘要

【目的】开展银川平原引黄灌溉引起的包气带和地下水的动态响应试验,研究“灌溉水-包气带水-地下水”的转换过程和规律。【方法】以典型引黄灌区水田为研究对象,运用水文地质学、土壤水动力学等学科理论对原位试验观测资料进行分析,借助Origin、SPSS等统计分析软件进行数据处理,利用Hydrus-1D、Surfer等数值模拟软件进行拟合和插值分析。【结果】结果得出,灌溉过程中包气带各埋深层位的水分和负压变化呈一定相关性,相关系数达0.9以上;运用Hydrus-1D拟合田间土壤水分特征曲线,发现叠加各埋深层位可得到较连续的拟合曲线;在多次灌溉入渗试验中,第1次灌溉入渗引起的地下水动态响应最快,灌溉后响应时间为388.8min;运用地下水灌溉响应法定量测算灌溉入渗能力,算得田间灌溉入渗系数均值为0.202;对地下水位动态进行插值分析,发现回灌逐步形成“水丘”中心,地下水流场也随之发生变化;通过地下水补给源项分析,引黄灌区内灌溉水对地下水的年灌溉补给贡献率达79%。【结论】通过原位田间试验,进一步厘清了引黄灌区的包气带特性和地下水响应过程,发现引黄灌溉对灌区地下水的补给和流场特征有着决定性的作用,为提高引黄水量利用率和包气带-地下水资源评估、管理及调控提供一定科学支撑。