《降水入渗补给地下水系统分析》通过对郑州地中渗透仪观测资料的统计分析、系统回响分析、回归分析和土壤水运移模拟，总结了降水入渗的补给过程、补给模式、动态变化规律和影响因素，探讨了降水人渗补给和影响因素之间的相互作用过程以及降水入渗补给的滞后延迟效应；针对水资源评价中利用降水入渗係数（常数1计算降水人渗补给量的弊端，首次提出了降水入渗补给函式的概念，通过系统回响分析和回归分析，建立了不同水位埋深、不同岩性、不同降水特徵、不同时间尺度等变化要素的降水入渗补给函式，用该函式计算的降水人渗量比较符合实际。通过对降水人渗过程的系统分析和模拟，分离了降水入渗补给量中活塞流和优先流的比例；为準确计算降水对地下水的人渗补给量、包气带中的优先补给问题提出了分析方法和途径。

前言

第一章　绪言

第一节　研究的目的和意义

第二节　国内外研究现状

一、降水入渗补给量评价方法

二、降水入渗补给量与其影响因素之间的关係研究

三、降水入渗过程模拟研究

四、降水入渗过程的土壤水分运移研究

五、降水入渗过程中的优先流研究

第二章　均衡试验场概况

第一节　自然地理概况

第二节　试验场设计

一、试验场布置

二、试验装置

三、试验原理和观测方法

四、试验成果和资料分析与选取

第三章　 降水入渗补给过程

第一节　降水入渗补给的概念

第二节　降水入渗补给模式

一、降水入渗的一般过程

二、活塞式入渗模式

三、优先流入渗模式

第三节　降水入渗补给过程及规律

一、降水入渗补给的滞后和延迟

二、降水入渗补给过程中的优先流

第四节　小结

第四章　 降水入渗补给函式

第一节　降水入渗补给量的影响因素

一、降水入渗补给量与降水特徵的关係

二、降水入渗补给量与地下水位埋深的关係

三、降水入渗补给量与岩性的关係

第二节　降水-入渗补给系统回响模型

一、降水-入渗补给系统回响分析原理

二、降水-入渗补给系统回响模型

第三节　降水-入渗补给回归分析

一、影响因素选择

二、建模方法及过程

三、降水一入渗补给回归模型

第四节　小结

第五章　 降水入渗过程数值模拟

第一节　数学模型

第二节　数值解法

一、空间离散

二、时间离散

三、边界条件

四、HYDRuS软体简介

第三节　降水入渗过程数值模拟

一、数值模拟方案

二、数值模拟过程

三、开封粉细砂中降水入渗过程模拟

四、新乡轻亚砂土中降水入渗过程模拟

五、驻马店亚粘土中降水入渗过程模拟

第四节　小结

第六章　结论

参考文献

降水是地下水的主要补给来源。受降水、蒸发、包气带岩性、地下水位埋深等多种因素的影响，降水入渗过程异常複杂。为了研究水资源之间的转化关係，从20世纪80年代初期开始，我国许多部门在不同地区建立了地下水均衡试验场，积累了大量的气象、地下水人渗及蒸发、土壤含水量等资料。但由于经费问题等原因，大多均衡试验场的资料都没有被系统整理分析，对降水入渗过程和影响因素缺乏系统深入的研究。
在对河南省郑州地下水均衡试验场地中渗透仪试验资料进行分析整理的基础上，採用统计分析、系统回响分析、回归分析、土壤水运移模拟等多种方法，系统地研究了降水入渗补给和影响因素之间的相互作用过程、降水的入渗补给滞后延迟效应；建立了不同水位埋深、不同岩性、不同降水过程、不同时间尺度等变化要素的降水入渗补给函式；通过对降水入渗过程的模拟，分离了降水入渗补给中的活塞流和优先流比例。通过以上研究形成了本书的主要内容。
对郑州地下水均衡场内7种岩性地中渗透仪降水入渗补给过程的系统分析认为，各种岩性均存在活塞式和捷径式两种降水入渗补给模式。砂性土中入渗模式以活塞式为主，但是降水后，浅部（1m埋深以内）立即构成对地下水的入渗。砂性土入渗主要特徵是地下水位埋藏较浅时，降水后入渗补给量迅速增大，然后迅速衰减。随着地下水位埋深增大，入渗过程线逐渐变缓，入渗补给流量变小。由于粘性土中普遍存在裂隙或大孔隙，其入渗补给以优先流为主，滞后和延迟的时间大大缩短，即使地下水位埋深达7m，在降水量较大时，滞后期也小于3d。在枯水期，降水强度小且不连续时，几乎不形成优先流补给，但在该阶段滞留于土壤中的水分在重力作用下缓慢下移，以活塞式入渗方式补给地下水。