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平原径流实验站土壤含水率取土深度精简分析

来源: 文章作者:李瑞森 李振亮 录入时间:07-12-26 09:33:37

  摘要:通过对平原径流实验站—齐家务站二十五年土壤含水率资料分析,对平原地区土壤含水率变化规律进行了研究,1.2米以下土壤含水率基本稳定。提出减少土壤含水率测验中精简测深的建议。

  关键词: 土壤含水率 变差系数 包气带 地下水埋深

  1、分析依据

  齐家务站位于沧县大官厅乡,1980年由河北省水文总站设为平原区径流实验站,本站控制面积15.0平方公里。观测项目有:水位、流量、地下水、降雨、土壤含水率等。其中土壤含水率测次要求为每月中逢1、6日观测,降雨前后各加测一次,取土8层,最深为2.00米。地面积水停测。建站以来共取不同深度土样5万多个,相应降水、地下水等资料齐全,20多年的宝贵资料为分析工作打下坚实的基础。

  2、实测表层最大、最小含水率的分析

  表层土壤含水率的两个极值,从某种意义上讲代表着包气带土壤含水量的大小,因此比较二者垂向分布,便可了解不同土深含水率变化范围。图(一)是我站实测表层最大、最小含水率及其不同土深对应的土壤含水率分布图。

  由图(一)看出,最大、最小含水率垂直分布曲线间成“漏斗”型。表层土壤含水率值为“斗口”,变动范围最大,随土深的增加,含水率的变化范围而递减,到1.2米几乎交于一点。

  

  

  

  

  3、不同典型年土壤含水率变化分析

  在二十五年的降水资料系列中,我们选择了不同的典型年。即:丰水年为1993年,年降水量621.0毫米,平水年为1991年,年降水量504.1毫米,枯水年为1992年,年降水量349.3毫米。选择每年6月1日和9月26日实测的土壤含水率如表(一)进行分析。

  表(一)

  

  

  

  由表(一)可以看出:1.2米以下的土壤含水率其平均值与实测值相比较,均小于±2%的测验误差。说明在一年中,影响层以下的土壤含水率在当年变化很小。

  4、土壤剖面含水率变差定量分析

  将实测的土壤含水率资料依据下式分层计算土壤含水率的变差系数。

  

  

  

  式中:Cv—变差系数

  θ—计算层实测土壤含水率(%)

  θ-计算层实测土壤含水率系列平均值(%)。

  N—计算层实测土壤含水率系列样本总数。

  计算的结果如表(二),图(二)是用表(二)的结果建立的Cv与土深相关线。

  表(二) Cv值成果表

  

  

  

  由表(一)和图(二)可以看出,Cv值在土深1.2米之内变化较大,以表层为最大,随土深的增大而减小,到1.2米处出现了转折,随土深的增加Cv值趋与稳定Cv=0.054-0.083。这说明本站的影响层为1.2米(其它站应具体分析),影响层以下的土壤含水率变化很小,多年变化趋于稳定。

  5、对平原径流站土壤含水率测验的几点认识和建议

  (1) 土壤含水率测深的精简

  由上述分析,我认为:对于新建的平原径流站在第一年,由于当地土壤含水量资料空白,规律不清,可以按现行任务书规定要求进行施测,这样即能为其他研究项目提供背景资料又可为本站分析影响层厚度提供依据。对于影响层已确定的站,影响层以下的土样可仅在汛前和汛后按要求各测1~2次,在汛期仅测影响层内不同深度的土样即可。

  (2) 表层土壤含水率最小值的施测

  按目前测次要求很难测到历年中最小含水率的“真值”。最小含水率做为特征值在应用中是不可忽视的,为此我们认为径流站应根据当地的土质结构、气候条件,人类活动等影响因素选择关键月份进行加测。如华北平原在5月下旬到6月下旬为宜。

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