基于溴离子示踪的潜水蒸发评价研究

发布时间：2021-03-27 05:18

　　潜水蒸发是“五水”循环转换的重要环节,准确评价潜水蒸发过程及潜水蒸发量对于地下水资源量评价、土壤盐渍化防治、天然植被生态耗水量计算具有重要意义。现有潜水蒸发研究多侧重于不同条件下的潜水蒸发量评价,一般未充分考虑水分在包气带中的向上传输过程,不利于深入认识潜水蒸发过程和机理。化学示踪法是研究地下水运动的重要方法之一。本文选用溴离子作为示踪剂,通过开展变饱和数值模拟、室内土柱试验和野外示踪试验,分析利用溴离子示踪法评价潜水蒸发的主控因素,探讨方法可行性及适用性,并结合实际试验条件,优化投放条件,为方法的推广应用提供理论依据。本文得出以下结论:（1）包气带岩性和水位埋深是影响溴离子运移及分布规律的主要因素,水位埋深越浅、土壤岩性越细,潜水蒸发强度越大,溴离子运移速率越快。溴离子运移及分布规律随包气带特征变化呈现显著差异,表明其作为示踪剂响应变化的灵敏度较高,能够有效指示潜水蒸发强度的改变。（2）通过对比实际潜水蒸发量与计算潜水蒸发量,总结天然因素（水位埋深、包气带岩性）和人为因素（投放深度和投放浓度）对溴离子示踪法评价潜水蒸发的影响。岩性颗粒越细、水位埋深越浅,潜水蒸发作用越强烈,溴离子在包... 

【文章来源】：长江大学湖北省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

溴离子示踪法评价潜水蒸发示意图

9埋深及包气带岩性）下溴离子在包气带中运移规律及分布特征，并分析天然因素和人为因素对溴离子示踪法评价潜水蒸发的影响，探讨溴离子示踪法评价潜水蒸发的适用性。为室内土柱稳定试验和野外溴示踪试验提供理论指导。2.2.1概念模型建立天然持续蒸发条件下一维均质变饱和水分—溶质运移模型（图2-2）。并针对包气带岩性（L）、地下水位埋深（H）、溴离子投放深度（D）和浓度（C）建立多组模型（表2-1），模型采用控制单一变量法，分析人工溴离子示踪法各影响因素对潜水蒸发评价的影响，论证此方法可行性及适用性。图2-2概念模型Fig2-2Conceptualmodel表2-1影响因素控制条件设置Table2-1Thecontrolledconditionsofmodel探究因素模型条件包气带特征水位埋深H/m2、3、4土壤岩性/L粉质壤土、砂土投放条件投放深度D/m1、2、3投放浓度C/（g/L)100、300、500、700、9002.2.2数学模型(1)水分运移模型水流模型概化为一维均质非饱和水流模型，上边界是大气边界，下边界是变水头边界。垂向一维土壤水分运动模型控制方程由Darcy-Richards方程表示[56]：()=()+()(2-2)

试验装置

【参考文献】：
期刊论文
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[7]潜水蒸发研究进展[J]. 郑春成.  农业与技术. 2011(04)
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博士论文
[1]干旱区土壤水盐分布特征与调控方法研究[D]. 张江辉.西安理工大学 2010

硕士论文
[1]基于平衡和非平衡模型的包气带土壤中氨氮运移过程研究[D]. 杨欢.中国地质大学(北京) 2015
[2]非线性地下水系统分析动态数值模拟及预测[D]. 陶占盛.长春工业大学 2012
[3]井间示踪剂测试解释方法研究[D]. 苏柳榕.西南石油大学 2011



本文编号：3102959