湿地水面及不同地下水位下芦苇蒸散量研究

摘要

由于自然变化和人类活动等的影响,世界湿地正面临面积减小、水质污染、植物衰退、生物多样性受到威胁等一系列问题.对于干旱半干旱地区,水资源的短缺是影响湿地保护最主要原因,湿地蒸散发是湿地耗水的最主要形式,研究湿地蒸散量可以为制定湿地保护和恢复措施提供科学依据.本文的研究目的是通过试验和计算两种途径计算湿地各种蒸散量过程.研究首先通过试验确定湿地水面以及不同地下水位情况下土面及典型湿地植物.芦苇的日蒸散量；然后通过试验结果选择适宜的传统计算方法,并利用检验过的方法计算各种情况下的蒸散量.同时,研究还检验了一种基于水势的蒸散量计算新方法；最后将研究结果应用到西安附近的泾渭湿地蒸散量的分析. 试验设计了水面蒸发和不同地下水位的土面蒸发与芦苇蒸散.结果表明,芦苇蒸散随着芦苇生长呈增加趋势,并与天气状况密切相关,天气越晴朗,蒸散量越大；阴雨天气,温度降低、相对湿度增大,蒸散量明显减小.地下水位对芦苇蒸散也有着较大的影响,随着地下水位的降低,芦苇蒸散量也表现出降低的趋势.而土面蒸发与芦苇蒸散变化趋势大致相同,不同之处是土面蒸发在降雨后达到最大. 根据实测气象资料,利用Hargreaves公式对水面蒸发量、土面蒸发量和芦苇蒸散量进行了模拟,确定了西安地区水面蒸发系数、不同地下水位土面蒸发随地下水位变化趋势以及芦苇蒸散随地下水位和芦苇生长状况变化趋势函数,并将计算值与实测资料进行了比较.结果表明,利用修正后的HarergaVes公式计算湿地芦苇蒸散量精度较高,可应用到实际的水资源研究中.此外,还利用水面蒸发实测数据对一种基于总水势概念的蒸散发计算新方法进行了验证.结果显示,由于参数确定存在困难,新方法的精度不很满意. 利用蒸散量研究结果模拟了泾渭湿地地下水位变化对蒸散发的影响.结果显示,地下水位受到地形影响较大,继而引起蒸散量的斑块状分布.降雨量也会对地下水位产生影响,增大蒸散量.

目录

文摘

英文文摘

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1.绪论

1.1.研究的背景及意义

1.2.国内外研究进展

1.2.1.蒸散量研究方法进展

1.2.2.蒸散量计算方法进展

1.2.3.作物系数

1.2.4.国内外湿地蒸散量研究进展

1.3.研究地区基本概况

1.4.研究目的、内容及方法

1.4.1.研究目的

1.4.2.研究内容

1.4.3.研究方法

2.试验方案的设计

2.1.蒸散过程及影响因素

2.1.1.基本过程

2.1.2.影响因素

2.1.3.湿地植物生长特性

2.2.试验方案设计

2.2.1.试验设计思路

2.2.2.试验装置设计

2.2.3.试验数据处理

3.计算方法

3.1.传统计算方法

3.2.基于总水势概念的新方法——景卫华公式

4.试验结果及分析

4.1.试验期间天气情况

4.2.芦苇生长状况

4.2.1.芦苇密度

4.2.2.芦苇高度

4.2.3.芦苇叶面积指数

4.2.4.芦苇生长状况的分析

4.3.试验结果

4.3.1.水面蒸发

4.3.2.土面蒸发

4.3.3.芦苇散发

4.4.气象因子对蒸散量的影响

4.5.小节

5.蒸散量的计算

5.1.水面蒸发的计算

5.1.1.Hargreaves方法计算水面蒸发

5.1.2.景卫华公式计算水面蒸发

5.1.3.两种方法计算结果的比较

5.2.土面蒸发的计算

5.3.芦苇蒸散量的计算

5.4.小结

6.泾渭滨河湿地蒸散发研究

6.1.MODFLOW模拟介绍及参数的确定

6.1.1.MODFLOW原理介绍

6.1.2.MODFLOW参数的确定

6.2.泾渭滨河湿地蒸散发研究

6.2.1.地下水位对蒸散发的影响

6.2.2.降雨对泾渭湿地蒸散发的影响

6.3.小结

7.结论与建议

7.1.结论

7.2.建议

致谢

参考文献

附录