从地表面至1 m为Ⅰ带,这一带与大气联系最密切,受日照、气温、湿度、降水和蒸发等气象因素有无作物和作物种类、长势等影响,含水量变化频繁,报考变化幅度大,称为强变动带。土水势可由-20 cm水柱变到-900 cm水柱;土壤含水量可由9.4%(体积含水量—下同)变化到39.0%.从地下水水面至含水量受地下水影响较大的上界面(一般为地下水水面以上2 m)为Ⅲ带,这一带受地下水毛细作用影响,含水量时空变化不大,称为相对稳定带。介于I带和Ⅲ带之间为Ⅱ带。这一带含水量变化幅度较I带小,较III带大,称为弱变动带。包气带含水量和土水势的垂向剖面分布分别见图2、图3;包气带土壤储水量的变化量见表1.从表1可以看出,Ⅰ带每米土壤储水量的变化量可达214.0 mm;Ⅱ带每米土壤储水量的变化量为50.0~92.8 mm;Ⅲ带每米土壤储水量的变化量只有10.7 mm.
3.2 包气带土壤含水量具有时程变化特征
每年的5月份是小麦生长旺季,作物需水量最多,此时,降水量稀少,包气带土壤含水量是全年的最低时期;在汛期(6~9月份),当发生较大降水时,包气带含水量迅速增加,地下水大埋深条件下,可以从包气带垂向剖面图上观测到重力水团向下运移的现象;当降水过后,要么包气带土壤水向上蒸散发,要么重力水团向下入渗运移,包气带土壤储水量呈逐渐减少趋势(详见图4)。
3.3 降水入渗补给具有明显的滞后特征
一次有效降水(所谓有效降水,是指该次降水足以造成对地下水的补给),从发生降水到该次降水对地下水入渗补给过程的结束,需要经历一个时程。时程的长短,与包气带岩性和厚度密切相关。据冉庄水资源实验站1 m、2 m和8 m蒸渗仪(岩性均为亚砂土)的观测结果,当包气带厚度为1 m时,发生降水不足1 d就产生对地下水的入渗补给,且很快就达到最大入渗强度值,此后,入渗强度逐渐减弱,几d后,入渗补给过程结束;当包气带厚度为2 m时,发生降水1 d后才产生对地下水的入渗补给,3 d后才达到最大入渗强度值,整个入渗过程需要10 d左右;当包气带为8 m时,无论发生降水至产生对地下水入渗补给的时程,发生降水至达到最大入渗强度值的时程,还是发生降水至整个入渗过程结束的时程,都要更长一些。图5为1991年实测的降水入渗补给过程。从图中可以看出:降水入渗补给具有明显的滞后特征,并且包气带愈厚,滞后的时程愈长。(考试大一级建造师编辑整理)