干旱区潜水蒸发研究进展

在干旱区蒸发强烈,潜水蒸发不仅会造成地下水水量上的损失,而且会引起土壤盐渍化,影响植被生长。研究总结干旱区潜水蒸发规律对节约水资源、保护生态环境等都具有重要意义。综述了干旱区潜水蒸发的研究意义、影响因素、研究方法及其应用。     

干旱区高盐度潜水蒸发规律初步分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发规律,于2012年4月1日~2014年3月31日在新疆昌吉地下水均衡试验站开展了不同总溶解固体 (0.8 g/L、30 g/L和100 g/L)、不同包气带岩性(细砂和粉质黏土)和不同潜水埋深(0 m、0.5 m、1.0 m、2.0 m和3.0 m)潜水蒸发量的监测工作。结果表明:当潜水埋深大于0.5 m时,包气带岩性对高总溶解固体(Total Dissolved Solids, TDS)潜水蒸发量的影响与淡水基本一致;潜水埋深0.5 m、TDS为30 g/L时,包气带岩性的差异对潜水蒸发量的影响远小于由于潜水的TDS和外界大气蒸发能力对潜水蒸发共同造成的影响;潜水位埋深为0 m、TDS为100 g/L、包气带为粉质黏土时,年内潜水蒸发趋势与大气蒸发能力E_Φ20的趋势相反;潜水埋深0.5~1.0 m时,在非冻结期随着TDS的升高,潜水蒸发量逐渐减小;当潜水埋深为3.0 m时,TDS的变化对潜水蒸发抑制作用存在滞后性。     

利用TDS和δ^18O确定溶滤和蒸发作用对内陆干旱区地下水咸？…

溶滤和蒸发作用是内陆干旱盆地平原区松散沉积层地下水咸化的主要原因。地下水的TDS直接表达了其咸化程度,δ18O值的变化主要受蒸发作用影响。在地下水TDS-δ18O关系图中,以各样点为起点,做蒸发线的平行线,与溶滤线交于c点,则c点两侧的a段和b段分别代表溶滤和蒸发作用对该样品的咸化贡献。a=(TDS3-TDS1-b)/(TDS3-TDS1)×100%,b=k(δ18O3-δ18O1)/(TDS3-TDS1)×100%。该方法应用于塔克拉玛干沙漠地下水咸化特征的分析,证明虽气候干旱,蒸发作用强烈,但地下水的咸化仍以溶滤作用为主。     

内陆干旱区潜水年垂向补耗差的试验分析

利用新疆地矿局昌吉地下水均衡试验场１９９７～２０００年观　测资料，分析了影响内陆干旱区潜水年垂向补耗差的因素，确定了不同覆盖条件下含土砂卵　砾石、细砂和轻粘土地层潜水年垂向补耗差为零时的潜水位埋深。     

利用TDS和δ18O确定溶滤和蒸发作用对内陆干旱区地下水咸化贡献的一种方法

溶滤和蒸发作用是内陆干旱盆地平原区松散沉积层地下水咸化的主要原因。地下水的TDS直接表达了其咸化程度,δ18O值的变化主要受蒸发作用影响。在地下水TDS-δ18O关系图中,以各样点为起点,做蒸发线的平行线,与溶滤线交于c点,则c点两侧的a段和b段分别代表溶滤和蒸发作用对该样品的咸化贡献。 a=(TDS3-TDS1-b)/(TDS3-TDS1)×100%,b=k(δ18O3-δ 18O1)/(TDS3-TDS1)×100%。该方法应用于塔克拉玛干沙漠地下水咸化特征的分析,证明虽气候干旱,蒸发作用强烈,但地下水的咸化仍以溶滤作用为主。     

新疆内陆干旱区水资源的可持续利用

随着可持续发展理念的深入,有关水资源及其开发利用的很多问题值得进一步研究.摸清水资源及其开发利用存在的主要问题,了解水资源的开发潜力,是实现水资源可持续利用的前提和基础.从整体上分析了目前新疆内陆干旱区水资源及其利用存在的主要问题及开发利用潜力,提出了可持续发展理念下的水资源开发利用对策.     

一种潜水蒸发参数的计算方法

根据柯夫达公式计算极限埋深h_0,一般是假设n=1、2或3,然后根据实测的ε、ε_0和h值计算出h_0。这样计算出的h_0值不是实际的潜水蒸发极限埋深。n值不一样,得出的h_0值也不一样。在实际计算中,也可根据多     

潜水蒸发系数综合分析

利用河北省冉庄水资源实验站、安徽省五道沟水文水资源实验站、山西省太谷均衡实验站实测的潜水蒸发资料,对潜水蒸发及潜水蒸发系数的变化规律进行了综合分析。提出了不同岩性、不同潜水埋深在有无作物生长条件下的潜水蒸发系数。为华北地区水资源平衡计算潜水蒸发系数的选定提供了参考数据。     

潜水蒸发系数的观测实验与分析计算

利用1991—2000年的观测实验系列资料，对潜水蒸发系数进行了分析计算，得出了冰期、月、年等三个计算时段不同岩性的潜水蒸发系数，并进行了变化特征和合理性分析，对三水转化机理、农田灌溉排水、盐碱地改造和水资源评价等方面的应用提了建设性建议。     

西藏盐湖卤水蒸发速率的实验与计算

本文对国内外水面蒸发速率的研究进行了综述,总结了西藏扎布耶盐湖Φ20cm蒸发皿淡水蒸发量与气温、降水、日照的相关关系,提出了改进的扩展彭曼公式法,用于较为准确地计算盐湖卤水蒸发速率,并以西藏扎布耶盐湖为例计算了盐湖卤水蒸发。该方法可以应用于盐湖湖面蒸发与水量均衡计算,也可以应用于盐湖开发中的盐田工艺设计计算与实际生产应用。     

干旱地区高盐度水面蒸发试验研究

通过新疆昌吉地下水均衡试验场中的不同矿化度EФ20蒸发器水面蒸发试验研究,得出高盐度水面蒸发的一般规律。通过数据对比分析,表明在外部环境条件相同时,高盐度水面蒸发量与矿化度之间呈显著负相关关系,即矿化度越高,水面蒸发越微弱,反之则蒸发越强烈,这主要是由于水体中的盐分子对水分子的吸引力作用造成的。根据实测数据拟合出水面蒸发量与矿化度之间的函数关系,并计算出高盐度水面蒸发折算系数。     

西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度

鉴于包气带蒸发的水分是从地表散失,故查明裸土蒸发规律对研究包气带水分蒸发、潜水蒸发问题具有重要意义。为了查明西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度规律,通过开展裸土含水率观测、包气带负压观测等野外原位试验,结合气象资料,对包气带剖面流场特征进行分析,采用有限差分法对裸土蒸发强度进行计算。结果表明：依据包气带水分在垂向上迁移的不同状态,将裸土区包气带剖面划分为水分向上传输带和水分向下迁移带2个带;西北内陆干旱盆地裸土包气带极限蒸发深度为1.2 m;受外界蒸发能力和包气带向上输水能力交替控制作用,盆地内裸土蒸发出现在4月下半月至9月下半月,其中4月下半月至5月裸土蒸发强度最大,平均蒸发强度达0.56 mm/d;裸土蒸发强度平均仅占水面蒸发强度的3.5%,最大达6.7%。     

改进的无作物潜水蒸发经验公式

根据安徽省五道沟水文水资源实验站砂姜黑土和砂壤土2种原状土样1992-1994年的潜水蒸发实验观测数据,在分析无作物条件下潜水蒸发与各种影响因素关系、潜水蒸发系数与水面蒸发关系的基础上,采用非线性最小二乘法,以决定性系数、残差均值和方差为性能指标,对已有的潜水蒸发经验公式-阿维里扬诺夫公式和叶水庭公式进行了非线性回归拟合优度比较,并提出了2个公式的改进形式。结果表明,采用改进后的经验公式进行潜水蒸发的拟合和预测,较原有公式精度有明显提高。     

西北内陆盆地潜水与土壤水转化关系研究

在天山北麓昌吉地下水均衡试验场,选择天山北麓平原的三种代表性岩性(粘土、细砂、砂砾石)进行天然条件下的潜水入渗补给和潜水蒸发模拟试验研究。观测不同岩性的潜水入渗补给量和潜水蒸发量,计算潜水补耗差,分析岩性和潜水埋深对潜水补耗差的影响。研究成果对于认识西北内陆干旱平原区土壤水与潜水的转化关系、涵养和保护地下水资源具有重要意义。     

西北干旱区近50年气候变化特征与趋势

20世纪后期全球增暖趋势越来越明显，受全球增暖的影响，西北地区的气候也将受到不同程度的影响。选取了西北干旱区1951-2000年的21个代表站点气温、降水量资料，采用趋势系数法对西北干旱区近50年气温和降水变化进行分析，找出各分区的变化趋势。结果表明：近50年西北干旱区气温呈上升趋势（0．22℃／10a），1986年后气温明显升高；柴达木盆地和新疆北部升温较大；各季都有增温趋势，贡献最大的是秋冬两季。降水变化有增加的趋势（3．2mm／10a），年降水量贡献最大的是夏季；各区降水都有增加，其中新疆北部降水增加最多。西北干旱区近50年气温升高趋势是南北高，中间低；降水量增加趋势从东南向西北呈现递增的格局。     

高盐度潜水蒸发试验研究现状及展望

多年来,许多专家学者对干旱区潜水蒸发的机理和规律做了大量研究工作,并取得了明显进展.但这些传统意义上的蒸发研究均未考虑潜水矿化度对潜水蒸发的影响,将在淡水条件下得出的潜水蒸发有关参数直接用于极端干旱区高盐度潜水蒸发的计算必将产生偏差.虽然部分学者注意到矿化度对于潜水蒸发的影响,但开展的研究只限于一般矿化度(小于10 g...     

新疆罗布泊地区凝结水试验

采用称重法,在高含盐量的罗布泊北部凹地首次进行了凝结水的野外监测,根据监测数据分析了罗布泊地区凝结水的生成规律.研究结果表明罗布泊存在凝结水;2005年7月、10月、12月3次监测时期里日均凝结水量分别为0.293,0.127,0.275 mm;凝结水来源于空气中的水气和深部土壤水分;发生的时间基本在晚上22∶00至次日凌晨8∶00;影响凝结水产生的主要因素为近地面大气温度与地表土壤温度差、空气相对湿度、冻结期等,土壤的高含盐量也有利于凝结水的生成.