干旱区高盐度潜水蒸发规律初步分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发规律,于2012年4月1日~2014年3月31日在新疆昌吉地下水均衡试验站开展了不同总溶解固体（0.8 g/L、30 g/L和100 g/L）、不同包气带岩性（细砂和粉质黏土）和不同潜水埋深（0 m、0.5m、1.0 m、2.0 m和3.0 m）潜水蒸发量的监测工作。结果表明：当潜水埋深大于0.5 m时,包气带岩性对高总溶解固体（Total Dissolved Solids,TDS）潜水蒸发量的影响与淡水基本一致;潜水埋深0.5 m、TDS为30 g/L时,包气带岩性的差异对潜水蒸发量的影响远小于由于潜水的TDS和外界大气蒸发能力对潜水蒸发共同造成的影响;潜水位埋深为0 m、TDS为100 g/L、包气带为粉质黏土时,年内潜水蒸发趋势与大气蒸发能力EΦ20的趋势相反;潜水埋深0.5~1.0 m时,在非冻结期随着TDS的升高,潜水蒸发量逐渐减小;当潜水埋深为3.0 m时,TDS的变化对潜水蒸发抑制作用存在滞后性。

干旱区高盐度潜水蒸发溶解性总固体折算系数分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发与淡潜水蒸发间的关系,提出了干旱区潜水蒸发溶解性总固体(TDS)折算系数(KM)。2012年4月1日—2014年3月31日在新疆昌吉地下水均衡试验站开展了不同TDS(30和100 g/L)、不同包气带岩性(细砂和粉质黏土)和不同潜水水位埋深(0.5、1.0、2.0、3.0 m)的蒸渗仪潜水蒸发试验,利用实测的高盐度潜水蒸发数据计算不同条件下的KM。对潜水蒸发系数和KM进行分析,初步得出了以下结论:高TDS潜水蒸发系数冻结期大于非冻结期,在其他条件一定的情况下,潜水TDS越高,潜水蒸发系数越小;非冻结期高盐度潜水蒸发量小于淡潜水蒸发量,且随着观测时间的延续高盐度潜水蒸发量有减少趋势;冻结期高盐度潜水蒸发量大于淡潜水蒸发量,潜水埋深越大,两者的差值越大,且随着观测时间延续,高盐度潜水蒸发量与淡潜水蒸发量间的差值有变大的趋势;在其他条件一定的情况下,潜水TDS为100 g/L的全年潜水蒸发量小于潜水TDS为30 g/L的全年潜水蒸发量。

干旱区高盐度潜水蒸发试验研究

干旱区高盐度潜水蒸发试验研究国内外少有涉及。为分析干旱区高盐度潜水蒸发规律,开展了不同矿化度(3、30、100、250 g/L)潜水蒸发试验,着重分析不同处理潜水累积蒸发动态、日间蒸发动态及昼夜变化规律。结果表明:潜水累积蒸发量与时长、土壤剖面积盐量与矿化度均显著线性正相关;潜水蒸发相对于EФ20水面蒸发变化存在明显滞后;水面与潜水蒸发动态均表现为夜间变化强烈,不同矿化度潜水平均夜间蒸发量占日蒸发较大份额,除3 g/L处理外,均达60%左右。高盐度潜水蒸发过程对土质的影响呈非线性且非单一方向;夜间潜水蒸发的驱动因素为白天大气蒸发能力的延迟驱动及夜间水汽凝结产生的负压驱动。

高盐度潜水蒸发试验研究现状及展望

多年来,许多专家学者对干旱区潜水蒸发的机理和规律做了大量研究工作,并取得了明显进展。但这些传统意义上的蒸发研究均未考虑潜水矿化度对潜水蒸发的影响,将在淡水条件下得出的潜水蒸发有关参数直接用于极端干旱区高盐度潜水蒸发的计算必将产生偏差。虽然部分学者注意到矿化度对于潜水蒸发的影响,但开展的研究只限于一般矿化度（小于10 g/L）范围,极端干旱区高盐度（10-300 g/L）潜水蒸发的实验研究几乎是空白,机理研究尚处于起步阶段,有以下几方面有待深入探讨：矿化度对毛细水上升高度及潜水蒸发影响的研究;高盐度潜水蒸发条件下的土壤水动力学参数率定（测定）和数值模拟研究;野外原位盐荒地潜水-土壤水水-盐运移规律与盐荒地水盐调控研究。

干旱区高盐度潜水蒸发条件下土壤积盐规律分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发条件下土壤中盐分积累规律,利用室外土柱模拟试验开展了不同TDS(Total Dissolved Solids)(30和100 g/L)、不同包气带质地(细砂和粉质黏土)和不同潜水埋深(0.5、1.0和3.0 m)的高盐度潜水蒸发条件下分层土壤盐分的监测工作。通过对各个土柱不同深度7次取样得到的土壤平均含盐量数据分析表明:高盐度潜水蒸发条件下,潜水埋深越浅,土壤剖面上相同深度范围内的含盐量就越大;在其他条件一定时,包气带质地为粉质黏土的土壤剖面含盐量大于包气带质地为细砂的土壤剖面含盐量;由于黏性土的膜效应和土壤中积盐对土壤孔隙的填充作用,导致粉质黏土土柱上层的土壤含盐量表现为潜水TDS为30 g/L的大于潜水TDS为100 g/L的,在土柱下层的土壤含盐量表现为潜水TDS为30 g/L的小于潜水TDS为100 g/L的;由于TDS升高对毛细水的重力和土体结构的改变,随着潜水TDS的升高,粉质黏土土壤剖面上出现局部积盐深度下移的趋势。