论文摘要
巴丹吉林沙漠东南部地下水补给来源一直是国内外学术界关注的焦点问题。不同的学者基于各方面证据提出了不同的观点,但是均缺乏定位观测实验的研究。本文利用10条通过定位观测获取巴丹吉林沙漠地下水位变化序列,分析了地下水水位的时空变化特征,确定了地下水的流动方向,并探讨了地下水的补给来源。本文首先进行了数据质量校正工作,剔除了由系统和人为等因素造成观测数据上的误差,在此基础上进行了时空变化特征分析。通过小波分析发现,位于研究区东南部的巴丹湖、包尔准图、巴润伊克同、诺尔图、苏木巴润吉林西、呼和吉林这6条序列下水变化存在着显著的300-380天尺度上的变化,而位于研究区西部的昭尔格图、车日格勒、乌尔塔布拉格以及苏木巴润吉林东这四条序列则除了300-350天变化外还存在90-150天的短尺度的周期变化。通过复杂性分维计算发现,发现昭尔格图、车日格勒、乌尔塔布拉格的序列分维数要高于东南部6条序列。通过主成分和聚类分析,可以把10条地下水序列分成两大类,东南部6条序列为一类,剩余4条则为另外一类,与小波分析的结论相符合,说明这两类可能是不同的地下水补给类型。在上述研究基础上,利用时间序列法对水位序列进行了模拟,建立了一个由趋势项、周期项、随机项组成的组合模型。通过对模型进行检验,证明该模型具有较好的模拟效果。对拟合曲线进行分析发现,这些地下水位序列曲线间存在着显著的相位差,可以用来推断地下水的流动方向与速率。利用克里金差值法建立了空间上的地下水变化曲线相位差分布图,发现地下水存在两个流动方向：在东南部区域,地下水由东南向西北流动,水位波峰移动速度为1km/天；在西部区域,地下水山西向东流,水位波峰移动速度0.5km／天。据此本文推测巴丹吉林沙漠东南部地下水可能有两个补给来源。