作者:梁杏等 来源:《地球科学》 发布时间:2020/4/28 0:41:55
选择字号:
溴离子示踪法测定玛纳斯河潜水蒸发量

 

潜水蒸发是指浅层地下水借土壤毛管的作用,一部分以土壤蒸发的方式进入大气,另一部分通过植物散发。潜水蒸发是干旱地区绿洲地下水的主要排泄方式,也是土壤水的主要补给源。但如何评价潜水蒸发量,尚缺乏更为精确的评价手段。

来自中国地质大学(武汉)环境学院教授梁杏研究团队利用溴离子示踪法,对玛纳斯河流域平原非沙漠区潜水蒸发情况进行了测定,获得了该地区平均年蒸发量的精确数值,且与类似研究计算结果较为吻合,表明溴离子示踪法可适用于评价干旱-半干旱地区潜水蒸发量。相关成果日前发表于《地球科学》杂志。

研究团队指出,在干旱地区,潜水蒸发与土壤盐分累积和土壤盐渍化密切相关。科学评价潜水蒸发对土壤盐渍化研究、地下水数值模拟参数反演、地下水循环研究以及地下水资源科学评价与管理等具有重要意义。

目前,潜水蒸发的评价方法主要有蒸渗仪直接测定法、定位通量法、经验公式法和数值模拟法等。定位通量法适用的理论性过强,不同地区蒸渗仪尺寸和材料的选择对测试精度有较大影响;经验公式法难以分析降雨和灌溉条件下的潜水蒸发;数值模拟法结果的准确度对数据量的要求较高。

研究团队指出,上述方法的应用都存在一定的局限性,因此探索潜水蒸发评价的新方法显得十分必要。

溴离子示踪法在20世纪八九十年代应用到地下水补给的评价中,从最初利用溴离子示踪探究单纯降雨条件下的菜地地下水补给速率,到深入考虑地下水补给速率评价、引入多种示踪剂综合评价地下水补给强度等。

研究团队表示,以往的溴离子示踪研究,未考虑溴离子示踪法对评价干旱-半干旱地区潜水蒸发速率的指示意义。在潜水蒸发评价中,相较于其他方法,溴离子示踪法具有理论条件简单、不受实验材料影响、数据量要求不高等优点。

位于天山北麓、准噶尔盆地南缘的新疆玛纳斯河流域,地处西北干旱内陆,降水稀少,蒸发强烈,潜水蒸发是重要的排泄方式。流域平原区地下水埋深较浅,包气带岩性变化较小,环境中溴离子含量极低,为溴离子示踪评价潜水蒸发量提供了较好条件。

研究团队在玛纳斯河流域运用溴示踪法评价地下水补给时,在示踪点一定深度投放示踪剂,间隔一定时间取样并分析土壤剖面示踪剂峰值移动情况,依据峰值运移深度与剖面体积含水量计算了潜水补给速率。研究团队还收集了新疆平原区潜水蒸发量计算资料,用拟合曲线法得出了前人的蒸发量研究结果。

研究发现,试验点潜水年蒸发量平均值为25.25毫米,除去沙漠地区试验点后平均值为33.59毫米,与前人计算结果(39.53毫米)相差不大,证明溴离子示踪法评价干旱-半干旱地区潜水蒸发具有可行性。

研究团队指出,溴离子示踪法理论基础较为简单,可根据实际需求选择示踪地点和评价时段。同时,溴离子示踪法相较于其他评价方法具有操作和应用简单、费用低等优点,对干旱地区潜水蒸发量评价方法的发展与选择具有重要的参考价值。(来源:中国科学报 郑金武)

相关论文信息:https://doi.org/10.3799/dqkx.2019.089

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
地膜覆盖增产多少?最新数据出炉 新细胞黏附分析技术可同时监测多种细胞
“大卫星群”可能是天文观测“杀手” 科学家发现两颗超级地球
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文