2.1 试验区概况

田间试验于2015—2018年3个连续冻融期（11月至翌年3月）在山西省太原市以南60km处的晋中市太谷县武家堡村的山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站（图2.1）进行。试验区属晋中盆地，试验区北部1.8km为汾河支流乌马河，是一条间歇性河流，由东向西流过，其上游建有中型水库（庞庄水库），一般年份无弃水，丰水年有水流过；西北部1.2km为高铁太谷西站，西南为乡村道路，东距太谷县城4.0km。

试验区位于第四系冲洪积平原区，地表以亚砂土为主，其下为粉砂、亚砂土、亚黏土和黏土互层。地下水为松散岩类孔隙水系统，地下水位埋深为25.0m,含水层岩性以极细砂和细砂为主。

试验区属暖温带大陆性半干旱季风气候，春季风大雨少，夏季雨量高度集中，秋季阴雨连绵，冬季寒冷少雪。多年平均（1954—2010年）气温9.9℃，降水量415.2mm/a,主要集中在6—9月，水面蒸发能力1642.4mm（小型蒸发器） ^[10] 。该区土壤冻结深度一般为 50~70cm,历史最大冻土深度 92cm（1960年），多年平均相对湿度74%，多年平均风速0.9m/s,全年平均无霜期200d ^[10] 。

山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站始建于1984年，2013年被国家发展和改革委员会、水利部列为全国重点建设水文实验站。地理位置112°30'~112°33'E,37°26'~37°27'N,海拔高程777.0m,地面坡度3‰，实验站由中心实验场和地下水均衡区两部分组成，面积分别为0.011km ² 和7.72km ² ，设有蒸渗计观测系统（图2.2）、模拟池观测系统、包气带观测系统（图2.3）、地面气象观测系统（图2.4）、地下水均衡区观测系统5大系统，是目前我国规模较大、观测实验项目较全的省级水均衡试验站之一。

试验站地面气象观测系统按县级气象站规模设立。观测项目有：气温、地温（分地表，5cm,10cm,15cm和20cm 5个深度）、雪深、天气现象、风向风速、相对湿度、水汽压、降水量、水面蒸发量（不同口径和深度）、冻土深度、日照和太阳辐射，其中气温、风速、气压和相对湿度每日8:00、14:00和20:00监测。冻土深度采用实验站冻土器（型号LM61 DT $1，由外管和内管组成，外管内径 30mm,外径 40mm）直接测定，每日 8:00 和18:00各监测1次。