華北平原是我國北方水資源缺乏的地區, 由于人類活動的影響, 地下水的過量開采改變了天然狀況下的水循環模式, 使得平原水循環轉化過程已表現出明顯的人工-天然共同作用特征[1]。大氣降水到達地面后,一部分形成地表徑流(占8%),一部分滲入到土壤,在重力作用下,一部分形成地下水(占20.6%),大部分被攔蓄為土壤水(占71.4%)[2]。山區來水量減少,平原區地表水干涸,側向補給量減少,地下水位下降,因此目前平原區的水循環以垂向循環為主,即:降水入滲補給地下水,在強烈的蒸發作用下,地下水又以蒸發的形式排泄。土壤水是地表水和地下水聯系的紐帶,與農業、水文、環境等領域有著密切關系,積極參與水循環過程,影響著整個水循環過程中的水分運移。因此,明確土壤水分消減和增長的機制, 研究降水入滲補給地下水過程中水分的分布規律和特征, 了解降水入滲之后在土壤水和地下水中的分布情況,對與土壤水密切相關的農業和與地下水密切相關的工業及生活用水結構都有重要意義。
土壤水分研究中,HYDRUS-1D 等軟件由于其全面的功能, 已被許多專家學者引入到包氣帶的研究中[3-5]。HYDRUS 是由T. Vogel et al 基于Galerkin 線性有限元開發的一維水分蒸發數值模擬軟件,并適用于簡單的溶質運移、汽熱運移,主要應用于變化的飽和孔隙介質[6]。本文選擇衡水作為華北平原地下水淺埋區的典型代表點,根據水文實驗監測數據,利用HYDRUS-1D 建立一維數值模型研究土壤水分運動,計算降水入滲量、蒸散發量、土壤水儲存量的變化及地下水補給量等。
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