干旱區(qū)高鹽度潛水蒸發(fā)規(guī)律及數(shù)值模擬研究.pdf

1、在干旱區(qū)，地下水往往是主要的甚至是唯一的生產(chǎn)生活供水水源，潛水蒸發(fā)是地下水水量損失的重要部分。潛水蒸發(fā)過程中將地下水中的鹽分運(yùn)移到土壤表層，造成土壤次生鹽漬化。
　　通過利用位于典型干旱區(qū)的新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局昌吉地下水均衡試驗(yàn)站和新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理處灌溉試驗(yàn)站內(nèi)的室外大型蒸滲儀和直徑20cm的小型水面蒸發(fā)器，以及室內(nèi)毛細(xì)水上升試驗(yàn)裝置。開展不同溶解性總固體(Total DissolvedSolids，TDS)的水面

2、蒸發(fā)試驗(yàn)、不同TDS和包氣帶巖性的毛細(xì)水上升高度試驗(yàn)、不同TDS不同潛水埋深和不同包氣帶巖性的高TDS潛水蒸發(fā)試驗(yàn)。分析高TDS下水面蒸發(fā)、毛細(xì)水上升高度的一般規(guī)律，在此基礎(chǔ)上分析非凍結(jié)期TDS對潛水蒸發(fā)影響的規(guī)律和機(jī)理，最后利用HYDRUS-1D數(shù)值模擬軟件預(yù)測不同潛水埋深條件下高TDS潛水蒸發(fā)過程及蒸發(fā)量。該研究有助于加深干旱區(qū)高TDS潛水蒸發(fā)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，對指導(dǎo)鹽荒地開發(fā)、鹽堿地水鹽調(diào)控、地下鹵水資源開發(fā)以及干旱區(qū)高TDS潛水分布區(qū)

3、地下水資源量的評(píng)價(jià)都具有十分重要的意義。論文主要的研究成果概括如下:
　　(1)對于干旱地區(qū)的高TDS水面蒸發(fā)而言，在外部環(huán)境條件相同時(shí)，水面蒸發(fā)量與水體TDS呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，但隨著水體中TDS升高到某一數(shù)值后，TDS對水面蒸發(fā)的抑制作用程度將會(huì)降低。當(dāng)水體TDS一定時(shí)，白天平均水面蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于夜間平均水面蒸發(fā)量，且相同外界條件下，隨著水體TDS的升高，白天和夜間的平均水面蒸發(fā)量都隨之減少。
　　(2)高TDS水體對不同包

4、氣帶巖性毛細(xì)水上升的影響不僅會(huì)改變毛細(xì)水的重力勢也會(huì)對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，并且不同巖性在不同TDS水體組合中對毛細(xì)水重力勢和基質(zhì)勢的改變規(guī)律也不同;當(dāng)供水水體TDS一定，不同巖性的土壤毛細(xì)水上升也有不同的規(guī)律，但巖性仍是控制毛細(xì)水上升的主要因素，供水水體TDS的作用相對較小。
　　(3)潛水埋深為0.0m、TDS為100g/L、包氣帶為粉質(zhì)粘土?xí)r，年內(nèi)潛水蒸發(fā)趨勢與大氣蒸發(fā)能力EΦ20的趨勢相反;當(dāng)潛水埋深大于0.5m時(shí)，包氣帶巖性

5、對高TDS潛水蒸發(fā)量的影響與淡水基本一致;潛水埋深0.5m、TDS為30g/L時(shí)，包氣帶巖性的差異對潛水蒸發(fā)量的影響遠(yuǎn)小于由于潛水TDS和外界大氣蒸發(fā)能力對潛水蒸發(fā)共同造成的影響;潛水埋深0.5～1.0m時(shí)，在非凍結(jié)期隨著TDS的升高，潛水蒸發(fā)量逐漸減小;當(dāng)潛水埋深為3.0m時(shí)，TDS的變化對潛水蒸發(fā)抑制作用存在滯后性。
　　(4)高TDS潛水蒸發(fā)條件下，潛水埋深越小，土壤剖面上相同深度范圍內(nèi)的含鹽量越大;在其他條件一定的情況下，

6、包氣帶巖性為粉質(zhì)黏土的土壤剖面含鹽量大于巖性為細(xì)砂的土壤剖面含鹽量;粉質(zhì)黏土土壤剖面上的含鹽量在土柱上層表現(xiàn)為潛水TDS為30g/L大于潛水TDS為100g/L，而在土柱下層的土壤含鹽量表現(xiàn)為潛水TDS為30g/L小于潛水TDS為100g/L;在試驗(yàn)期，隨著潛水TDS的升高，粉質(zhì)黏土土壤剖面上出現(xiàn)局部積鹽深度下移趨勢。
　　(5)通過對土壤溶質(zhì)勢的研究可知，隨著潛水TDS的升高，蒸滲儀土柱中各個(gè)剖面上的土壤溶質(zhì)勢的絕對值隨之增大，