降水入渗补给系数的分析

河北平原区地下水资源量的71%为降水入渗补给量，它的计算精度，直接影响地下水资源量的可靠性，因此降水入渗补给系数成为重点分析研究的项目。80年代中后期，河北省水文部门在这方面作了大量的试验研究工作，在对地下水深埋地区包气带土壤水入渗过程中活塞流的分析，也取得了宝贵的资料，提出浅埋区与深埋区两种不同类型的降水入渗补给关系。主要成果有以下几方面。

一、动态分析法

大气降水落到地面入渗补给地下水，从而引起地下水位的上升，通过分析降水与地下水位变化的关系，计算一年内次降水入渗补给量的总和与年降水量的比值，得出年降水入渗补给系数，然后建立不同岩性的以降水量为参变量的地下水埋深与降水入渗补给系数的关系线。河北中东部平原地下水埋深较浅(小于5米)，侧向径流微弱，地下水主要靠大气降水补给，因此可以利用降雨后地下水位的升幅资料来分析降水入渗补给系数。

二、水量平衡分析法

选定有代表性的试验区或小流域，利用实测地下水开采量、降水量，侧向补给量、井灌回归量、地下水位变幅进行时段水量平衡，分析计算降水对地下水的入渗补给系数。

三、模型模拟法

在地下水浅埋区，根据次降雨与入渗补给量计算出次入渗补给系数，建立次降雨、地下水埋深与次入渗补给系数关系曲线，利用复蓄模型将其转化为年降水、地下水埋深与年入渗补给系数关系线，直接用于年入渗补给量的计算。

四、通量面法

冉庄水资源实验站在实验区利用地中蒸渗仪、中子水分仪和负压计等研究饱气带土壤水分运移规律，用零通量面法或定位通量面法分析计算降水对地下水的补给量。为地下水深埋区，分析降水入渗补给机理，提供了科学的依据资料。

零通量面概念是80年代初从英国移植到中国，首先在河北省水文地质部门应用。1987年冉庄水资源实验站组建中心实验场，在田间除观测土壤含水率的垂直分布变化之外，还用与之相配套的负压计观测土壤水势的剖面分布，既掌握土壤水量的变化，又掌握土壤水能量大小及运动方向，根据这些资料应用非饱和土壤水运动的水流速度通量与土壤水势梯度的关系，判断土壤水的运动方向，计算包气带土壤水储量的变化，达到计算入渗补给量和蒸散发量的目的。根据冉庄实验区观测资料，应用零通量面计算1988年入渗补给量236毫米，又根据冉庄流域51.3平方公里资料，用均衡法计算入渗补给量227毫米，两者甚为接近。首创利用零通量面法计算年补给量的实测。

通过资料分析，掌握了零通量面的发生消失变化的规律，单一零通量面则是发散型，如果再出现一个零通量面，则是聚合型，它们是按发散—聚合—发散……的排列次序往复出现，冉庄零通量面最大埋深为2.7米，亦即最大蒸发深度。

通过对零通量面的研究，揭示了土壤水的内涵变化，为从水量、入渗锋面、能量大小、矢量方向等方面研究土壤水的变化机理，提供了方便条件。