非饱和黄土中降雨入渗规律的现场监测研究

在甘肃省正宁县建立一监测站,对天然降雨入渗后的10.0 m深度范围内土壤含水率变化进行全年观测,结合降雨量、蒸发量及气温数据分析黄土中的水分迁移规律。研究结果表明:研究区土壤中水分通过降雨补给,蒸发排泄;1.2 m内土壤水分受降雨和蒸发影响较大,具有周年的背景变化趋势,当降雨量小于18mm/d时,水分仅在表层循环,土壤含水率在其背景趋势上波动很小,大于该值时,才会引起土壤含水率骤升,该趋势和蒸发量的变化趋势吻合;降雨量越大,土壤含水率增幅越大,影响深度越大,随着深度增加,增幅减小,时间上渐有滞后。深部的非饱和黄土中,水分以非饱和渗流或水汽形式迁移,水汽迁移量很小,因此土壤含水率增幅小且非周年性变化,遇到透水性差的土层时,会在其顶部富集,利用有限元软件模拟降雨入渗过程,模拟结果也很好地反映了这一规律。