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鄂尔多斯盆地海流兔河流域优势植被（沙柳）与地下水关系研究

作　者: 卢桦
导　师: 侯光才
学　校: 长安大学
专　业: 环境科学
关键词: 植被生态蒸散发地下水数值模拟 White方法 H2 O18同位素海流兔河流域
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 93次
引　用: 3次
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内容摘要

鄂尔多斯盆地矿产资源丰富,是我国21世纪新兴的能源化工基地。由于盆地地处我国干旱-半干旱区,水资源缺乏和生态环境脆弱是制约国家能源基地建设的主要瓶颈。随着能源和矿产资源开发力度的加大,地下水资源的开发利用规模也日益加剧,如何在保护生态环境的理念下,合理开发利用地下水已成为社会可持续发展中必须解决的重大问题。海流兔河流域地处鄂尔多斯盆地北部,该区植被生态系统与地下水关系密切,在鄂尔多斯盆地具有较强的代表性。本文选择海流兔河流域为研究区,在亚洲基金项目《中荷合作水与生态系统关系研究》的资助下,针对研究区地下水与植被生态的关系,优势植被(沙柳)对地下水的依赖程度,如何定量描述这种关系等科学问题,开展相关研究。本文针对地下水与植被生态关系问题,重点对以下内容进行了分析研究：1、研究沙柳蒸腾消耗的地下水量；2、厘定沙柳蒸腾水分来源的比例；3、分析沙柳根系吸水对包气带水分运移的影响。研究内容属生态水文地质学前沿,研究成果具有重要的理论和实际意义。根据以上研究内容,以环境科学、地下水科学、生态学、土壤水动力学理论为指导,采用资料收集与分析、野外调查、原位实验、样品采集与测试、数值模拟等技术路线和技术方法,系统分析了沙柳与地下水的关系,并得到以下认识：1、基于利用White方法计算2010年10月4-5日、10月8-9日小区域内沙柳的蒸腾量分别为10.3mm/d,4.97mm/d,11.08mm/d,11.42mm/d；2、Sapflow实测计算出沙柳蒸腾量分别为(监测时段为2010年10月4-5日、10月8-9日)8.78mm/d,8.62mm/d,10.04mm/d,8.59mm/d,结果比White方法计算值小；3、同位素示踪法计算出沙柳蒸腾水分来源：土壤水占63.85%、地下水占36.15%；依据混合比例和Sapflow实测沙柳蒸腾量得出2010年9月5日沙柳蒸腾消耗的地下水量为4.38mm、土壤水量为7.73mm；10月2日沙柳蒸腾消耗的地下水量为2.03mm、土壤水量为3.59mm；4、实测沙柳生长条件下的剖面含水率显示,20cm—90cm含水率日变化较有规律,结合包气带水分运移数值仿真模拟分析,认识到该层位受沙柳根系吸水影响较大。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
第一章绪论  12-20
  1.1 论文目的和意义  12-13
  1.2 国内外研究现状及存在的问题  13-16
    1.2.1 国内研究现状  13-15
    1.2.2 国外研究现状  15-16
    1.2.3 存在问题分析  16
  1.3 论文的研究内容和技术路线  16-19
    1.3.1 研究内容  16-17
    1.3.2 研究思路  17
    1.3.3 技术路线  17-19
  1.4 论文创新点  19-20
第二章研究区概况  20-34
  2.1 地理位置  20
  2.2 地形地貌  20-24
    2.2.1 沙盖黄土梁岗  21
    2.2.2 河谷  21-22
    2.2.3 二级阶地  22-23
    2.2.4 滩地  23-24
    2.2.5 沙丘、沙地  24
  2.3 气象水文  24-28
    2.3.1 气象  24-26
    2.3.2 水文  26-28
  2.4 地质  28-32
  2.5 水文地质  32-34
第三章研究区植被生态现状和原位实验  34-48
  3.1 植被生态现状  34-35
  3.2 原位实验  35-48
    3.2.1 实验仪器及原理  37-42
    3.2.2 原位实验  42-48
第四章实验数据的分析  48-57
  4.1 White方法计算植被蒸腾消耗地下水的量  48-50
  4.2 Sapflow实测植被蒸腾量  50
  4.3 同位素混合比模型  50-53
  4.4 土壤参数分析  53-55
  4.5 包气带水分运移特征分析  55-57
第五章数值模拟  57-63
  5.1 水文地质概念模型  57
  5.2 数学模型  57-59
    5.2.1 包气带水分运移模型  57
    5.2.2 植物根系吸水模型  57-58
    5.2.3 边界条件和初始条件  58-59
  5.3 数学模型的求解方法  59-60
  5.4 数学模型的识别与验证  60-63
    5.4.1 计算结果  60-62
    5.4.2 误差分析  62-63
第六章结论与建议  63-64
  6.1 结论  63
  6.2 建议  63-64
参考文献  64-68
附录  68-73
致谢  73

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