利用地下水水位波动提取地下水蒸发蒸腾和降雨入渗补给强度

摘要

蒸发蒸腾是干旱和半干旱地区浅埋藏地下水最主要的排泄方式，而降雨是地下水的主要补给方式。两者均是地下水系统中最重要的均衡项，这两项的精确估算在地下水资源评价、地下水的合理开发和植被保护等方面起着重要作用。
　　本文以陕西宝鸡渭河南岸黄土区为研究区，选取了7个具有代表性的观测井，获得了为时一年的高频率地下水水位监测数据。在此基础上，分析了地下水位的变化规律，利用地下水水位波动法逐一分离净补给和气压效应引起的水位变化量，消除利斯效应，分别获取了蒸发蒸腾强度和降雨入渗补给强度的估算方法。并利用水量均衡法验证了这两种估算方法是准确可靠的。
　　研究取得了以下主要成果：(1)地下水的侧向净补给引起的地下水位的变化整体呈现出“夏季多，冬季少”的趋势，最大值出现在9月为4.96 cm/d，最小值出现在1月为1.41 cm/d，春季补给平稳。(2)气压效应在研究区显著，是影响地下水水位波动的重要因素。水位对气压响应的滞后特征，观测井水位滞后时间在0～80分钟不等。气压效应系数的可信区间为(-0.558，-0.442)。在本研究区内，气压效应引起的水位变化量在浅水位区比较大，深埋深区比较小，也可以初步的判定该区域水位能受到气压效应影响的深度约小于3.5 m。(3)蒸发蒸腾强度的年内变化由7个观测井的数据来体现，可以简单描述为“夏高春低，秋高冬低”，5、6、7、8月份最高。(4)地下水水位对降雨事件存在响应延迟效应。地下水水位对降雨事件的响应延迟时间与降雨事件的发生情况、降雨强度的大小、水位埋深等因素有关。长时间未降雨后的第一次降雨，水位的响应延迟时间较长。水位埋深越大，水位的响应延迟时间越长。降雨强度越大，水位的响应时间越短。(5)6个有效观测井的年均降雨入渗补给系数分别为0.37、0.29、0.64、0.39、0.43、0.23。整体表现为，久旱后的首场雨的补给系数很小或为0，随着降雨陆续的发生降雨入渗补给系数增大。降雨入渗补给地下水存在持续效应，在研究时段内，降雨的持续时间在5-40天不等。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3研究内容及技术路线

第二章 研究区概况

2.1 研究区地理

2.2 环境地质条件

第三章 地下水水位和气压变化规律

3.1 地下水水位监测

3.2 地下水水位和大气压波动特征

第四章 地下水蒸发蒸腾强度的提取

4.1净补给强度

4.2气压效应

4.3地下水蒸发蒸腾强度的提取

第五章 地下水的降雨入渗补给强度的估算

5.1降雨量的年变化情况

5.2 利斯效应

5.3基本原理和方法

5.4地下水水位对降雨的延迟响应

5.5降雨入渗补给强度

5.6地下水降雨入渗补给的持续时间

5.7利用水均衡进行计算方法验证

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢