渭北黃土臺(tái)原灌區(qū)黃土滲透系數(shù)的演化研究——以周城-蘇坊洼地為例.pdf

1、隨著現(xiàn)代灌溉引水工程的發(fā)展，黃土臺(tái)原灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水條件得到了較大改善，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有了迅速的提高，同時(shí)其自然生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件也隨著水源的豐富而發(fā)生了巨大的變化。這一切緣自于該區(qū)土壤——黃土的特殊物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。黃土的空隙是由孔隙、孔洞和裂隙構(gòu)成的相互聯(lián)通的復(fù)雜系統(tǒng)，而形成時(shí)代和埋深不同的黃土層，空隙系統(tǒng)特征差異很大，從而導(dǎo)致其滲透性和給水性不但具有隨埋深減小而增大的特點(diǎn)，且同一時(shí)代黃土的滲透性在水平方向上差異很大

2、，具有垂直和水平方向的各向異性。黃土和其它(裂隙巖石和以沙礫石層構(gòu)成的孔隙巖石等)含水介質(zhì)的區(qū)別在于，黃土含水層的空隙性和水理性質(zhì)是可變的，這一特點(diǎn)是由黃土的可溶性決定的。在灌溉條件下，入滲水分在包氣帶下移或在含水層中運(yùn)移，不斷地和黃土介質(zhì)發(fā)生一系列的物理、化學(xué)作用，空隙系統(tǒng)不斷地被溶蝕改造，表現(xiàn)為黃土的水文地質(zhì)參數(shù)不像其它介質(zhì)是一個(gè)定數(shù)，而是隨水文地質(zhì)條件變化而不斷演化。因此研究作為表征含水層水理特性的定量指標(biāo)的水文地質(zhì)參數(shù)具有重大的

3、意義。 論文通過一系列滲透試驗(yàn)，揭示了黃土含水層滲透系數(shù)k值的演化規(guī)律： (1)在相同壓力不同水質(zhì)條件下，黃土含水層的滲透系數(shù)k值隨水源鹽度的增大呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。 (2)在相同水質(zhì)不同壓力條件下，黃土含水層的滲透系數(shù)k值隨供水水頭的增大呈現(xiàn)出增大趨勢(shì)。 (3)在水頭和鹽度的綜合影響下，黃土的滲透系數(shù)k值變化按照水頭的遞增呈現(xiàn)規(guī)律性變化。 論文經(jīng)過分析論證主要得出了3點(diǎn)結(jié)論： (1)黃土原

4、灌區(qū)新含水層是長(zhǎng)期灌溉入滲的必然結(jié)果。灌區(qū)的灌溉入滲和降雨補(bǔ)給在時(shí)間上互補(bǔ)，在強(qiáng)度上互有加強(qiáng)，使得灌溉水入滲效應(yīng)十分明顯。 (2)灌溉水的入滲使包氣帶發(fā)生一系列復(fù)雜的物理—化學(xué)變化。進(jìn)入含水層中的水質(zhì)雖與灌溉水原有的化學(xué)成分及其組成有所不同，但滲入含水層中的灌溉水的水質(zhì)較之雨水滲入的水質(zhì)為差，從而導(dǎo)致地下水的礦化度加大。 (3)長(zhǎng)期的灌溉，使得具有特殊土壤結(jié)構(gòu)的研究區(qū)土壤滲透性能得到很大的改善，其水文地質(zhì)條件發(fā)生了根本性