阿拉善沙漠水循环观测实验与湖泊水量平衡

阿拉善沙漠水循环观测实验与湖泊水量平衡

论文摘要

本文通过定位观测的方式获取了2010年以来巴丹吉林沙漠腹地温、湿、风、降水、蒸发等常规气候要素以及水位、水温等水文要素的第一手数据,在此基础上开展了湖泊水量平衡计算以及各湖泊和地下水水位的时空变化过程分析,发现降水远不能满足湖泊蒸发损失,湖泊和地下水位春季最高,夏季最低,变化趋势与年内降水分布相反,冬季基本无降水时,各区域水位均快速上升,表明湖泊和地下水主要接受稳定的地下水补给,但其水位年内季节波动可能主要受控于蒸发量变化。在巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠各区域开展了近地表沙层含水量、盐分、氢氧稳定同位素变化分析,发现降水仅能下渗到1m以内的沙层,降水的δD和6180值明显偏正,地下水及其附近沙层水分的6D和δ180值则明显偏负,表明降水和地下水来源不同。在室内沙层持水量实验表明,沙层在无蒸发自由下渗情况下,表层的含水量从饱和持水量开始遵循指数衰减的规律,达到4-5%的稳定持水量后下渗趋于停止。在巴丹吉林沙漠苏木吉林附近开展了模拟降水入渗实验,在半小时30mm降水条件下,沙层经历17小时后仅下渗到40cm深度,含水量平均为6%左右,下渗过程已近于停止。以上研究结果均证明阿拉善沙漠当地降水无法有效补给湖泊和浅层地下水。根据巴丹吉林沙漠不同区域水位季节变化特征、泉水温度监测结果,以及相关的地质地貌分析,推测阿拉善沙漠湖泊和浅层地下水主要受远源的深层地下水补给,并且推断阿拉善沙漠腹地及周边的地层破碎带可能是深层地下水上涌的出口,巴丹吉林沙漠东南边缘的微咸水湖可能是通过雅布赖山NE-SW右旋走滑断层涌出的地下水沿地势梯度顺次补给。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 选题依据及研究意义
  • 1.2 研究现状与进展
  • 1.3 研究思路与技术路线
  • 1.4 研究区概况
  • 1.4.1 地质地貌特征
  • 1.4.2 气候水文特征
  • 第二章 研究方法与数据资料
  • 2.1 研究方法和数据获取
  • 2.2 观测仪器
  • 2.2.1 自动气象站
  • 2.2.2 水面蒸发站
  • 2.2.3 自动水位计
  • 第三章 阿拉善沙漠近地表沙层水分迁移规律
  • 3.1 阿拉善沙漠近地表沙层持水量实验
  • 3.2 腾格里沙漠沙层含水量变化规律
  • 3.3 巴丹吉林沙漠沙层含水量变化规律
  • 3.4 巴丹吉林沙漠模拟降水实验
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 腾格里沙漠近地表沙层盐分与氢氧同位素变化特征
  • 4.1 腾格里沙漠剖面盐分变化
  • 4.2 腾格里沙漠剖面氢氧同位素变化
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 巴丹吉林沙漠腹地水循环定位观测
  • 5.1 降水量观测
  • 5.2 水面蒸发量观测
  • 5.3 湖泊与地下水水位观测
  • 5.4 地下水Lisse效应
  • 5.5 湖泊与地下水水温观测
  • 5.6 湖泊水量平衡计算
  • 5.7 本章小结
  • 第六章 阿拉善沙漠水循环模式及地质地貌证据
  • 6.1 阿拉善沙漠钙华的指示意义
  • 6.2 巴丹吉林沙漠湖泊和地下水位变化的地质地貌解释
  • 6.3 阿拉善沙漠水循环基本模式
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 结论与展望
  • 7.1 结论
  • 7.2 创新点
  • 7.3 展望
  • 7.4 存在不足
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果
  • 相关论文文献

    • [1].同位素技术在湖泊水文学中的应用研究[J]. 水电能源科学 2008(01)
    • [2].基于ICESat和Landsat的中国十大湖泊水量平衡估算[J]. 科学通报 2013(26)
    • [3].青海湖水量变化模拟及原因分析[J]. 干旱区地理 2008(02)
    • [4].岱海近400年以来的环境变化:高分辨率XRF岩芯扫描结果的研究[J]. 盐湖研究 2015(02)
    • [5].基于气候模式统计降尺度技术的未来青海湖水位变化预估[J]. 水科学进展 2008(02)

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