巴丹吉林沙漠潛水蒸發的數值模擬研究

摘要：為了確定巴丹吉林沙漠潛水蒸發強度與地下水埋深的關系,基于巴丹吉林沙漠的氣候背景、砂土特征和不同地下水埋深時的典型植被特點設計了54種情景,利用Hydrus-1D建立不同情景下的SPAC水分運移模型,對周期性氣象條件驅動下的潛水蒸發開展數值模擬。模擬結果表明:多年平均潛水蒸發量有著隨地下水埋深增大而非線性減小的趨勢;不同情景的極限埋深都大于3m,在埋深等于3m時潛水蒸發量都小于最大值的5%;當地下水埋深為0.5~1.5m時,潛水蒸發量對地下水埋深的變化最為敏感;當地下水埋深為1m時,潛水蒸發量對包氣帶巖性的變化也很敏感;在地下水埋深小于0.5m和大于1.5m的區間,氣候、巖性、地下水埋深的變化對潛水蒸發量的影響變得微弱。另外,多年平均潛水蒸發量和地下水埋深的這種非線性關系可以用一個新提出的經驗公式進行較為準確的擬合,將這個研究結果用于評價巴丹吉林沙漠湖泊集中區地下水的蒸發消耗,發現潛水蒸發總量顯著大于湖面蒸發總量,前者約為后者的2.5~2.6倍,必須在沙漠水分平衡的分析中加以考慮。