中文摘要：

地下水垂向（降水、灌溉水）入渗补给过程研究是实现区域水资源的科学化管理和可持续利用的重要理论基础。为探讨太行山前平原农田集约耕作及大埋深条件下，一般年份的降水、灌溉水垂向入渗补给地下水的可能性，本研究拟从地下水垂向入渗补给机理角度出发，在河北栾城农田生态系统国家野外科学观测研究站，基于降水与灌溉水中氧18、氘、氚同位素含量的差异特征，研究大埋深条件下土壤水分运动特性，划分一般年份包气带中不同深度的水分来源，揭示降水、灌溉水入渗补给地下水的机制，分析常规灌溉条件下地下水垂向入渗补给的发生条件与可能性；同时，结合溴示踪技术与土壤水分动态变化特征，探讨不同灌溉措施对地下水垂向入渗补给过程的影响，确定其补给量。最终确定以地下水补给主要影响因素为因子的大埋深条件下垂向入渗补给量的计算方法。

结论摘要：

在太行山前平原，降水是地下水垂向补给的重要水源。尽管一般年型单次降雨不能满足雨季前农田0-2m包气带水分亏缺量，说明单次降雨不能引起大埋深地下水位的剧烈波动，也就是不能直接入渗补给地下水。但基于Br士踪的研究表明，雨养农田Br离子峰值将近3年时间下移了30cm，运移速率为0.30mm/d。研究时段内雨养农田2m土层以下水分有盈余，2-6m水分增加了10.2mm，也证明了一般年份的雨季降水能够向深层入渗，间接补给地下水。 灌溉农田土壤含水量较雨养农田高，灌溉有利于水分的深层运移，间接促进雨季降水补给地下水。节水措施能够有效控制水分向深层土壤中的运移，灌水量减少，0-2m土层土壤水分亏缺量增加。研究时段内，常规灌溉、节水灌溉和雨养条件下，0-2m以上土层平均水分亏缺量分别为27.4mm，53.1mm和113.26mm。基于Br士踪的研究表明，常规灌溉、节水灌溉农田Br离子峰值将近3年时间下移了130cm，90cm，运移速率分别为1.29mm/d，0.9mm/d。灌溉条件下的运移速率远大于雨养条件下，并且灌水量的增加加速了Br离子的运移速率，节水灌溉条件下的运移速率比常规灌溉条件下低30.8%。说明农业灌溉不仅仅是满足作物的需要，同时能够促进雨季降水的垂向入渗，间接补给地下水。通过控制灌溉用水量，能够有效抑制深层渗漏，提高水资源利用效率。 同位素试验表明δ18O和δD随深度的增加而出现贫化，反映了地表的强蒸发能力；雨养条件下土壤水O18和D含量关系曲线的斜率稍低于灌溉条件下，反映了水分亏缺条件下的强蒸发能力；利用土壤水、灌溉水和降水中O18和D含量，基于同位素含量守恒原理，估算出灌溉水占到深沉渗漏的15.7%，降水占到84.3%，该结果与基于水量平衡计算的灌溉水入渗系数为0.14-0.15非常一致，说明结果的可靠性。