齊子萱，周金龍，季彥楨，孫 英，王新中，鄭玉蓮

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆水文水資源工程技術(shù)研究中心，新疆 烏魯木齊 830052；3.新疆昌吉州地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，新疆 昌吉 831100)

地下水補(bǔ)給研究是地下水資源評(píng)價(jià)、水資源可持續(xù)利用、水資源管理的基礎(chǔ)，也是建立地下水模型的關(guān)鍵[1]。地下水補(bǔ)給研究中降水入滲補(bǔ)給量的計(jì)算精度直接關(guān)系到區(qū)域水資源評(píng)價(jià)的精度[2]。降水入滲補(bǔ)給量的大小受很多因素控制，如土地利用類(lèi)型、降水因素(包括降水強(qiáng)度、降水歷時(shí)和降水量)、包氣帶厚度及巖性、地形等[3]。因此降水入滲補(bǔ)給規(guī)律在不同時(shí)間和空間尺度上有較大差異[4]。

Dripps和Bradbury[5]構(gòu)建了一個(gè)土壤-水平衡模型，評(píng)價(jià)美國(guó)威斯康星州北部鱒魚(yú)湖盆地1996—2000年地下水補(bǔ)給的時(shí)空分布，結(jié)果表明在建立模型時(shí)忽視地下水補(bǔ)給在時(shí)間和空間上的變異性會(huì)導(dǎo)致區(qū)域水資源管理、污染物運(yùn)移研究的模型得出的結(jié)果和預(yù)測(cè)無(wú)效；劉泓志等[6]采用克里金插值法繪制了降水入滲補(bǔ)給系數(shù)插值圖和地下水埋深圖，與地形圖進(jìn)行對(duì)比，分析發(fā)現(xiàn)降水入滲補(bǔ)給系數(shù)大小與研究區(qū)地形和地下水埋深相關(guān)；曹穎等[7]利用遙感技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)和模型，評(píng)價(jià)分析北京市各區(qū)降水入滲補(bǔ)給條件的空間分異性，結(jié)果表明地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造因子是影響降水入滲補(bǔ)給條件的重要因素；張施躍等[8]提出了一種基于土地利用類(lèi)型，結(jié)合GIS和VBA編程技術(shù)計(jì)算大氣降水入滲補(bǔ)給量的PIRCL方法，以廣州市廣花盆地為例，用此方法與水量平衡法計(jì)算的多年平均降水入滲補(bǔ)給量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明兩種方法計(jì)算結(jié)果相近，只需要區(qū)域遙感數(shù)據(jù)、區(qū)域降水量數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)時(shí)段地下水位動(dòng)態(tài)利用PIRCL方法可以計(jì)算出大氣降水入滲補(bǔ)給量，該方法可以節(jié)省大量的工作量；郗鴻峰等[9]通過(guò)分析凍結(jié)期和凍融期地下水位動(dòng)態(tài)的變化特征及其與相關(guān)環(huán)境要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定了實(shí)例研究場(chǎng)地內(nèi)凍融期的融雪入滲補(bǔ)給系數(shù)僅為非凍結(jié)期大氣降水入滲系數(shù)1/2左右，但其研究成果受限于研究場(chǎng)地的特征以及研究時(shí)段內(nèi)的氣象條件，代表性尚不充分。目前國(guó)內(nèi)外使用地中蒸滲儀方法研究降水入滲規(guī)律的試驗(yàn)以短期觀測(cè)資料為基礎(chǔ)的比較多，通過(guò)長(zhǎng)系列數(shù)據(jù)分析相關(guān)參數(shù)的少；用短期觀測(cè)資料對(duì)研究區(qū)年降水入滲系數(shù)和埋深之間關(guān)系擬合的線性經(jīng)驗(yàn)公式較多，但由于資料時(shí)間序列短，擬合經(jīng)驗(yàn)公式適用性較差。從空間尺度上探討降水入滲補(bǔ)給規(guī)律變化的研究比較多，從時(shí)間尺度上部分研究仍集中在割裂的探討某個(gè)季節(jié)的氣候特征對(duì)年降水入滲補(bǔ)給的影響，少有研究關(guān)注降水入滲補(bǔ)給地下水的季節(jié)性分布，特別是在寒冷干旱地區(qū)，由于氣候和植被的季節(jié)性差異，降水入滲補(bǔ)給規(guī)律的變化十分明顯[10]。了解降水入滲補(bǔ)給規(guī)律的季節(jié)性變化對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估寒冷干旱地區(qū)地下水資源量和解釋氣候變化對(duì)其地下水補(bǔ)給的影響非常重要[11]。因此，本文利用新疆昌吉地下水均衡試驗(yàn)場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“昌吉試驗(yàn)場(chǎng)”)1992—2015年長(zhǎng)系列降水入滲觀測(cè)資料，劃分西北內(nèi)陸盆地凍結(jié)期、凍融期和非凍結(jié)期，分析不同時(shí)期降水入滲補(bǔ)給地下水的主要影響因素，確定不同季節(jié)對(duì)地下水補(bǔ)給的重要性，為應(yīng)對(duì)氣候變化條件下西北內(nèi)陸盆地地下水資源評(píng)價(jià)和合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

昌吉試驗(yàn)場(chǎng)地處新疆昌吉市北郊，位于新疆天山北麓平原區(qū)頭屯河沖洪積扇前緣西側(cè)，是西北內(nèi)陸盆地平原區(qū)大型綜合試驗(yàn)站，于1992年開(kāi)始運(yùn)行。昌吉試驗(yàn)場(chǎng)所在區(qū)域的水文地質(zhì)圖，見(jiàn)圖1。天山北麓平原區(qū)南部山前傾斜平原含水層主要為卵礫石組成的單一結(jié)構(gòu)潛水，孔隙發(fā)育，透水性良好；北部風(fēng)積平原含水層為以砂礫石和砂、粉細(xì)砂組成的雙層結(jié)構(gòu)潛水-多層結(jié)構(gòu)承壓水[12]。昌吉試驗(yàn)場(chǎng)氣候特征為典型的內(nèi)陸干旱氣候，晝夜溫差大，多年平均氣溫7.9 ℃，多年平均降水量為204.9 mm，多年平均蒸發(fā)量為1 857.9 mm。場(chǎng)區(qū)內(nèi)包氣帶巖性以粉質(zhì)砂土、粉質(zhì)亞黏土為主，夾0.30～1.65 m厚的粉細(xì)砂層和0.25～0.35 m厚的含礫中細(xì)砂層和砂礫石層。試驗(yàn)場(chǎng)2016年平均潛水位埋深為21.09 m。

圖1 昌吉地下水試驗(yàn)場(chǎng)所在區(qū)域水文地質(zhì)簡(jiǎn)圖(根據(jù)文獻(xiàn)[13]修改)Fig.1 Regional hydrogeological map near the Changji Groundwater Balance Test Station

1.2 試驗(yàn)概況

昌吉試驗(yàn)場(chǎng)模擬剖面入滲補(bǔ)給觀測(cè)設(shè)施為地滲儀觀測(cè)系統(tǒng)，共有42 個(gè)皿筒(其中2.0 m2皿筒29個(gè)，0.3 m2皿筒10 個(gè)，4.0 m2皿筒3個(gè))。本文選用橫截面積為2.0 m2的皿筒27 個(gè)，該尺寸皿筒中土壤巖性有砂卵礫石、細(xì)砂和輕黏土3 種，具體組合方案見(jiàn)表1。降水入滲補(bǔ)給量測(cè)試儀器為清華大學(xué)水利系水資源實(shí)驗(yàn)室研制的馬氏瓶，精度為0.003～0.025 mm；觀測(cè)時(shí)間為每日北京時(shí)間8:00和20:00。通過(guò)整理地中蒸滲儀1992—2015 年實(shí)測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)地中蒸滲儀在1992—1998 年因土體處于自然釋水的密實(shí)階段，觀測(cè)的降水入滲補(bǔ)給量偏大；2011—2015 年儀器出現(xiàn)明顯老化現(xiàn)象，觀測(cè)資料連續(xù)性較差；1999—2010 年的觀測(cè)資料連續(xù)性較好，且其平均降水量(211.5 mm)與1992—2015年的平均降水量(204.9 mm)相近。因此本文主要依據(jù)昌吉試驗(yàn)場(chǎng)1999—2010 年的降水入滲觀測(cè)資料進(jìn)行分析。氣象觀測(cè)項(xiàng)目包括：氣溫、地溫、凍土和雪深。觀測(cè)時(shí)間為每日北京時(shí)間8:00、14：00和20：00，其中地溫觀測(cè)深度為0，5，10，15，20，40，80，160，320 cm。

表1 降水入滲試驗(yàn)方案

1.3 數(shù)據(jù)處理

為避免1999—2010年長(zhǎng)系列降水入滲觀測(cè)數(shù)據(jù)中的異常值影響，本文采用拉依達(dá)3σ準(zhǔn)則進(jìn)行預(yù)處理，并剔除異常值，每次剔除異常值后，其余數(shù)據(jù)應(yīng)該重新計(jì)算σ值，以新的σ值為基礎(chǔ)，再次判別異常值是否存在，直至無(wú)異常值為止[14]。拉依達(dá)準(zhǔn)則公式為：

(1)

式中：X——需要判別的數(shù)據(jù)；

σ——需要判別數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 凍結(jié)期、凍融期和非凍結(jié)期劃分及氣象因素分析

氣溫和地溫兩個(gè)氣象要素每年的變化趨勢(shì)基本保持不變，且已有研究表明，氣溫和地溫的變化趨勢(shì)基本一致[15]。由于4—10月西北內(nèi)陸盆地氣溫和地溫均在0 ℃以上，可以定義4—10 月為西北內(nèi)陸盆地的非凍結(jié)期。

圖2 2005—2010年昌吉實(shí)驗(yàn)場(chǎng)逐日氣溫及地溫變化Fig.2 Daily air and soil temperature change of the Changji Experimental Station from 2005 to 2010

為具體劃分西北內(nèi)陸盆地平原區(qū)凍結(jié)期和凍融期的分布時(shí)間，選取氣溫和地溫在0 ℃以下的月份進(jìn)行研究?？紤]到該地區(qū)晝夜溫差大的特點(diǎn)，選取昌吉試驗(yàn)場(chǎng)2005年11月1日—2010年3月31日近5 年每日08:00與14:00的實(shí)測(cè)氣溫和地溫?cái)?shù)據(jù)分析。通過(guò)實(shí)測(cè)氣溫和地溫變化散點(diǎn)圖(圖2)可以看出，08:00氣溫和14:00氣溫在11 月—翌年2月多保持在0 ℃以下，08:00最低氣溫可達(dá)-34 ℃，14:00 最低氣溫可達(dá)-31.7 ℃，1月上旬是西北內(nèi)陸盆地氣溫最低的時(shí)段。通過(guò)近5 年0 cm土層08:00 和14:00 地溫變化過(guò)程線(圖2c～2d)可以看出，除11 月上旬14:00 有少部分地溫在0 ℃以上，11月—翌年2月在08:00 和14:00地溫均處于0 ℃ 以下，與氣溫的變化規(guī)律基本一致，因此將11月—翌年2月定義為西北內(nèi)陸盆地的凍結(jié)期。

3月08:00氣溫多保持在0 ℃以下，但14:00氣溫大部分保持在0 ℃以上，且晝夜溫差較大。受晝夜溫差的影響，3 月0 cm地溫在08:00和14:00的變化趨勢(shì)與氣溫的變化趨勢(shì)一致，3 月0 cm處地溫在 08:00 多處于0 ℃以下，在14:00基本處于0 ℃ 以上，土壤表現(xiàn)為明顯的晝?nèi)谝箖鰻顟B(tài)，因此將3 月定義為西北內(nèi)陸盆地的凍融期。

無(wú)論是凍結(jié)期還是凍融期，凍結(jié)層的形成與融化影響著土壤剖面的水分運(yùn)移，而地溫和氣溫是影響凍土凍結(jié)和融化的主要因素，凍結(jié)期土壤最大凍結(jié)深度和土壤的平均凍結(jié)速率與穩(wěn)定的日平均負(fù)氣溫和負(fù)地溫有密切的關(guān)系[16-17]。以2009—2010年凍結(jié)期和凍融期不同土壤埋深條件下14:00氣溫和地溫的變化過(guò)程線(圖3)可以看出，凍結(jié)期和非凍結(jié)期0 cm處的地溫均保持在0 ℃以下，且氣溫的變化趨勢(shì)和0 cm處地溫變化趨勢(shì)一致，隨著土壤埋深的增大，80，160，320 cm 處地溫也逐漸增大，320 cm處地溫基本穩(wěn)定在17 ℃。表層土壤受氣象要素影響較為顯著，隨著土壤埋深增大，地溫逐漸趨于穩(wěn)定。

圖3 2009—2010年昌吉試驗(yàn)場(chǎng)凍結(jié)—凍融期不同土層地溫和氣溫逐日變化Fig.3 Daily variation in air and soil temperature in different soil layers during the freeing-thaw period of the Changji Experimental Station from 2005 to 2010

2.2 非凍結(jié)期降水入滲規(guī)律分析

前人對(duì)非凍結(jié)期降雨入滲的影響因素[18-19]、機(jī)理[20-21]等方面做了大量研究。試驗(yàn)條件下，影響非凍結(jié)期降雨入滲的主要因素有：降雨量、地下水位埋深、包氣帶巖性和雨前包氣帶土壤含水率[22]。1999—2010 年非凍結(jié)期多年平均降水量?jī)H為138.8 mm。由細(xì)砂非凍結(jié)期降水量和不同潛水位埋深降水入滲補(bǔ)給量之間的關(guān)系(圖4)可以看出，非凍結(jié)期降水量和降水入滲補(bǔ)給量有顯著的線性關(guān)系，該時(shí)期的降水入滲補(bǔ)給量隨降水量的增大而增大，同一非凍結(jié)期相同降水量條件下，隨著地下水位埋深增大，降水入滲補(bǔ)給量減小。

圖4 細(xì)砂非凍結(jié)期降水量和降水入滲補(bǔ)給量的關(guān)系Fig.4 Relationship between precipitation and recharge in fine sand during the non-freezing period

從1999—2010 年4—10月非凍結(jié)期不同巖性條件下多年平均降水入滲補(bǔ)給量隨埋深變化過(guò)程線(圖5)可看出，相同潛水位埋深條件下，不同土質(zhì)降水入滲補(bǔ)給量從大到小為：砂卵礫石>細(xì)砂>輕黏土。表明非凍結(jié)期地下水位埋深相同時(shí)，巖性越粗，包氣帶水分虧缺量越小，越有利于降雨入滲補(bǔ)給。3 種巖性在非凍結(jié)期潛水埋深較淺時(shí)都存在一個(gè)峰值埋深，當(dāng)潛水埋深小于該峰值埋深時(shí)，降水入滲補(bǔ)給量隨埋深的增大而增大；當(dāng)潛水埋深大于該峰值埋深時(shí)，降雨入滲補(bǔ)給量隨埋深的增大而減小，并逐漸趨于穩(wěn)定。非凍結(jié)期峰值埋深的變化規(guī)律和年降水入滲補(bǔ)給中的最佳地下水位埋深變化規(guī)律相似。年降水入滲補(bǔ)給中的最佳地下水位埋深是指在一定的年降水特征和巖性條件下，入滲補(bǔ)給量最大時(shí)的水位埋深。本文引入非凍結(jié)期最佳地下水位埋深概念評(píng)價(jià)該時(shí)期降水入滲量的峰值埋深[23]。非凍結(jié)期砂卵礫石最佳地下水位埋深為0.5 m，細(xì)砂最佳地下水位埋深為0.5 m，輕黏土最佳地下水位埋深0.1 m。

圖5 1999—2010年非凍結(jié)期(4—10月)不同土質(zhì)多年平均降水入滲補(bǔ)給量隨埋深變化圖Fig.5 Changing process of the annual average replenishment of infiltration from precipitation with depth in different soils during the non-freezing period from 1999 to 2010

2.3 凍結(jié)期降水入滲規(guī)律分析

凍結(jié)期土壤水分運(yùn)移特征與非凍結(jié)期土壤水分運(yùn)移特征有著明顯的差異，其過(guò)程十分復(fù)雜，在凍結(jié)期土壤凍結(jié)層剖面形成過(guò)程中，土壤的水分運(yùn)動(dòng)呈上滲型，土壤中的部分氣態(tài)水和液態(tài)水會(huì)向凍結(jié)層下界面靠近并凝結(jié)使凍結(jié)層下界面積聚一部分水量[24]。土壤初始含水率、下墊面條件，土壤溫度和土壤結(jié)構(gòu)等都是影響凍結(jié)土壤水分入滲的重要因素，已有研究表明垂向上凍結(jié)土壤的入滲能力明顯小于非凍結(jié)土壤的入滲能力[25-26]。西北內(nèi)陸盆地凍結(jié)期長(zhǎng)達(dá)4 個(gè)月，降水以降雪的形式出現(xiàn)，受到表層凍結(jié)土壤的影響，凍結(jié)期降水量對(duì)地下水無(wú)入滲補(bǔ)給。但由于降水入滲補(bǔ)給過(guò)程存在明顯的時(shí)間滯后性，包氣帶深層地溫高，土壤處于未凍結(jié)狀態(tài)，包氣帶殘余的部分水量會(huì)繼續(xù)發(fā)生運(yùn)移，產(chǎn)生入滲補(bǔ)給量。從昌吉試驗(yàn)場(chǎng)1999—2010 年凍結(jié)期降水入滲補(bǔ)給量統(tǒng)計(jì)表(表2)可以看出，凍結(jié)期潛水埋深0～1 m條件下3種土質(zhì)降水入滲補(bǔ)給量幾乎為0.00 mm，潛水埋深1～2 m條件下降水入滲補(bǔ)給量均小于0.50 mm，表明凍結(jié)期潛水埋深0～2 m 條件下3種土質(zhì)均不利于地下水補(bǔ)給。細(xì)砂和砂卵礫石潛水埋深2～4 m條件下降水入滲補(bǔ)給量仍小于1.0 mm，潛水埋深大于4.0 m時(shí)才產(chǎn)生明顯的入滲補(bǔ)給量。輕黏土潛水埋深大于2.0 m條件下，降水入滲補(bǔ)給量均大于1.00 mm，產(chǎn)生明顯的入滲補(bǔ)給并保持穩(wěn)定。對(duì)比3 種土質(zhì)，明顯產(chǎn)生入滲補(bǔ)給量時(shí)，相同地下水位埋深條件下，砂卵礫石>細(xì)砂>輕黏土。由凍結(jié)期多年平均降水入滲補(bǔ)給量占多年平均年降水入滲補(bǔ)給量的比例(表3)可以看出，細(xì)砂、砂卵礫石和輕黏土分別在潛水埋深為5.0，7.0，7.0 m時(shí)的凍結(jié)期多年平均降水入滲補(bǔ)給量分別占多年平均年降水入滲補(bǔ)給量的54.84%、45.61%和64.95%。結(jié)果表明，凍結(jié)期地下水位埋深對(duì)土壤入滲能力的影響十分明顯，潛水埋深和降水入滲補(bǔ)給量之間并沒(méi)有顯著的線性關(guān)系。和非凍結(jié)期降水入滲規(guī)律不同，凍結(jié)期潛水埋深較大時(shí)，包氣帶殘余含水量高，土壤入滲能力強(qiáng)，有利于深埋型地下水補(bǔ)給。相同潛水埋深條件下，巖性越粗，降水入滲補(bǔ)給量越大，這和非凍結(jié)期降水入滲規(guī)律相同。凍結(jié)期是深埋型地下水降水入滲補(bǔ)給的重要時(shí)期。

表2 凍結(jié)期降水入滲補(bǔ)給量統(tǒng)計(jì)表

表3 凍結(jié)期多年平均降水入滲補(bǔ)給量占多年平均年降水入滲補(bǔ)給量的比例

2.4 凍融期降水入滲規(guī)律分析

1999—2000年和2008—2009年凍結(jié)、凍融期降雪量分別為1999—2010年凍結(jié)、凍融期降雪量的最大值和最小值。選取昌吉試驗(yàn)場(chǎng)1999—2000年、2008—2009年數(shù)據(jù)分析凍土和積雪的發(fā)育與消失過(guò)程，由圖6可見(jiàn)降雪量不影響凍融期積雪和凍土的消融時(shí)間，凍土和積雪的形成是一個(gè)緩慢的過(guò)程，起初厚度有起伏，總的趨勢(shì)是逐漸增厚然后保持穩(wěn)定。但其融化過(guò)程是一個(gè)迅速的過(guò)程，融化時(shí)間遠(yuǎn)小于發(fā)育時(shí)間，1999—2000年積雪和凍土融化過(guò)程僅用了14 d，2008—2009年融化過(guò)程僅用了16 d。伴隨積雪和凍土的消融過(guò)程凍結(jié)層下界面也開(kāi)始融通，受到凍土、積雪的形成與消融和凍結(jié)層下界面積聚的一部分水量的影響，凍融期地下水補(bǔ)給的下墊面條件與凍結(jié)期和非凍結(jié)期的差異很大。

圖6 凍土層和積雪厚度變化過(guò)程Fig.6 Freezing and thawing processes of the frozen soil layer and accumulated snow

圖7 1999—2010年凍融期(3月)不同巖性多年平均降水入滲補(bǔ)給量隨埋深變化過(guò)程線Fig.7 Changes in the annual average replenishment of infiltration from precipitation with depth in different soils during the thawing period from 1999 to 2010

1999—2010年凍融期不同土質(zhì)多年平均降水入滲補(bǔ)給量隨埋深變化過(guò)程線見(jiàn)圖7。凍融期降水入滲補(bǔ)給量隨潛水埋深增大到一個(gè)峰值，繼而急劇下降，該峰值埋深可認(rèn)為是3種土質(zhì)凍融期降水入滲補(bǔ)給地下水的最佳潛水埋深。細(xì)砂、砂卵礫石和輕黏土凍融期最佳潛水埋深分別為1.0,0.5,0.1 m。由凍融期多年平均降水入滲補(bǔ)給量占多年平均年降水入滲補(bǔ)給量的比例(表4)可看出，潛水埋深較淺時(shí)，細(xì)砂、砂卵礫石和輕黏土在潛水埋深為1.0，1.0，0.5 m時(shí)的凍融期多年平均降水入滲補(bǔ)給量分別占多年平均年降水入滲補(bǔ)給量的64.49%、77.32%和50.82%，結(jié)果表明西北內(nèi)陸盆地凍融期是淺埋型地下水降水入滲補(bǔ)給的重要時(shí)期[23]。

表4 凍融期多年平均降水入滲補(bǔ)給量占多年平均年降水入滲補(bǔ)給量的比例

3 結(jié)論

(1)西北內(nèi)陸盆地非凍結(jié)期為4—10月，凍結(jié)期為11—翌年2月，凍融期為3 月。表層土壤受氣象要素影響顯著，其地溫波動(dòng)幅度和相關(guān)氣象要素波動(dòng)幅度一致，凍融期土壤表現(xiàn)為晝?nèi)谝箖鎏卣鳌?/p>

(2)非凍結(jié)期降水量和降水入滲補(bǔ)給量有顯著的線性關(guān)系，該時(shí)期獲得的降水入滲補(bǔ)給量隨著降水量的增大呈增加趨勢(shì)。非凍結(jié)期地下水位埋深相同時(shí)，巖性越粗，包氣帶水分虧缺量越小，越有利于降水入滲補(bǔ)給。在非凍結(jié)期潛水埋深較淺時(shí)3種巖性地層都存在一個(gè)峰值埋深，當(dāng)潛水埋深小于該峰值埋深時(shí)，降水入滲補(bǔ)給量隨埋深的增大而增大；當(dāng)潛水埋深大于該峰值埋深時(shí)，降雨入滲補(bǔ)給量隨埋深的增大而減小并逐漸趨于平穩(wěn)。砂卵礫石、細(xì)砂和輕黏土非凍結(jié)期最佳潛水埋深分別為0.5，0.5，0.1 m。

(3)和非凍結(jié)期降水入滲規(guī)律不同，凍結(jié)期潛水埋深較大時(shí)，包氣帶殘余含水量高，土壤入滲能力強(qiáng)，有利于深埋型地下水補(bǔ)給，凍結(jié)期是深埋型地下水降水入滲補(bǔ)給的重要時(shí)期。

(4)凍融期降水入滲補(bǔ)給量隨潛水埋深增大到一個(gè)峰值，繼而急劇下降，該峰值埋深可認(rèn)為是3種巖性?xún)鋈谄诮邓霛B補(bǔ)給地下水的最佳潛水埋深。細(xì)砂、砂卵礫石和輕黏土凍融期最佳潛水埋深分別為1.0，0.5，0.1 m。凍融期是淺埋型地下水降水入滲補(bǔ)給的重要時(shí)期。