额济纳绿洲浅层地下水动态监测研究及其进展-论文.pdf

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1、第34卷第5期第四纪研究Vo1．34，No．52014年9月September，2014QUATERNARYSCIENCESdoi：10．3969／j．issn．1001—7410．2014．05．08文章编号1001—7410(2014)05-982-12额济纳绿洲浅层地下水动态监测研究及其进展王平①②于静洁①闵雷雷③徐永亮④朱秉启①张一驰①杜朝阳①⑤(①中国科学院地理科学与资源研究所，陆地水循环及地表过程重点实验室，北京100101；~)DepartmentofHydrologyandWaterResourcesUniversityofA

2、rizona，Tucson，USA85721；③中国科学院遗传与发育生物学研究所，农业资源研究中心，石家庄050021；④北京城建勘测设计研究院6-限责任公司，北京100101；⑤中国科学院大学，北京100049)摘要浅层地下水动态是影响与制约我国西北干旱区黑河流域下游额济纳绿洲生态系统维持与修复的根本要素之一。本文通过梳理近年来额济纳绿洲浅层地下水动态变化的研究成果，结合典型观测站点的地下水水位与盐分自动监测(2010～2013年)，回顾了该地区地下水监测站网的发展阶段，归纳了地下水年际动态变化特征及其空间变化类型，综述了其驱动因素。地下水

3、动态长期观测的综合分析结果表明，该地区浅层地下水水位自20世纪50年代起开始下降，一直持续到20世纪90年代末期，2000年生态输水之后，地下水位整体得到回升。根据地下水时空动态变化特征及其驱动因素，可以将研究区划分为4个典型区域：以河道渗漏补给与植被蒸腾作用为主的河岸带；以区域地下水侧向补给与潜水蒸发作用为主的荒漠戈壁带；以地下水依赖型生态系统蒸散发与区域地下水侧向补给作用为主的天然绿洲区；以地下水开采与人工回灌作用为主的人工绿洲区。研究认为，问歇性河流的渗漏补给以及荒漠一绿洲生态系统的蒸散发是该地区浅层地下水系统动态变化的主要驱动因素。此

4、外，人为配置地表水资源与局部开采地下水资源加剧了地表水与地下水之间的相互转化，改变了浅层地下水系统的天然动态。为了定量识别生态输水配置下的地表水一地下水相互转化及其与生态环境之间的关系，下一阶段的研究应以地表水／地下水系统动态联合监测为基础，深入开展关键水文过程野外试验研究，同时强化人类调控下的水文过程多尺度综合模拟。主题词极端干旱区额济纳绿洲地下水动态生态输水地表水与地下水相互转化中图分类号P641．74文献标识码A态水文过程变化的关键，同时也是水量调配决策者1引言所关心的核心问题’。20世纪末，在人类活动和气候变化的双重影额济纳绿洲位于我

5、国西北极端干旱区，在干旱响下，我国西北三大内陆河(塔里木河、黑河和石区内陆河流域下游的地表水与地下水形成与转化方羊河)下游来水量不断减少，甚至长年断流，导致面具有典型性¨，其浅层地下水系统的动态变化地下水位持续下降，并引发绿洲萎缩、荒漠扩大等主要受到自然河流渗漏补给与荒漠一绿洲生态系统严重的生态环境问题¨’。浅层地下水资源是干旱格局控制下的潜水蒸散发过程影响。然而，近年来区生态水文过程的重要生态因子，也是维持干旱区随着对地表水资源进行人为的时空配置，以及对局生态植被生长的关键要素之一’。自2000年起，部地下水资源的开发利用，人类活动对该地区

6、浅层在塔里木河和黑河流域相继实施了生态输水工程，地下水动态的影响日益凸显。本文通过归纳总结国用于改善下游地区的地下水条件，遏制和修复退化内外学者近年来在额济纳绿洲所开展的地下水动态的生态环境。研究不同输水量及配置方式下的监测、地表水与地下水相互转换等研究，结合荒漠浅层地下水水位／水质动态变化，是认识干旱区生戈壁一绿洲典型观测井2010～2013年期间的地下水第一作者简介：王平男35岁助理研究员水文地质学专业E-mail：wangping@igsnrr．ac．cn国家自然科学基金项目(批准号：41271049和41301025)和国家留学基金项

7、目(批准号：201304910063)共同资助2014—05—09收稿，2014—07—08收修改稿通讯作者：于静洁E-mail：yujj@igsnrr．ac．cn5期王平等：额济纳绿洲浅层地下水动态监测研究及其进展987该地区浅层地下水宏观动态变化的主要驱动因水蒸散发与泉水溢出以及地下水开采¨。据素。2001～2011年问的地下水流系统模拟分析结果，河流渗漏补给是额济纳绿洲，尤其是河岸带浅浅层地下水蒸散发占额济纳绿洲地下水系统排泄总层地下水更新的主要方式。河床人渗性能、河流渗量的85％左右。占研究区绝大部分面积的荒漠戈漏补给方式、河流地表来

8、水量及其时空配置方式是壁带，其浅层地下水的蒸发速率整体上低于决定这一地区河流渗漏补给地下水过程的关键影响1mm／天，主要受包气带岩性结构及地下水位埋因素。据野外调查