巴丹吉林沙漠潛水蒸發的數值模擬研究

周燕怡，王旭升

(中國地質大學(北京)水資源與環境學院,北京 100083)

潛水蒸發是指淺層地下水在包氣帶向上運移、貢獻給陸面蒸散的過程，屬于地下水的一種排泄方式。潛水蒸發的機理涉及液態水向上運移和表土蒸發2個過程[1]，后者也可以稱為土體中的水分蒸發[2]。土體中植被根系吸水產生的蒸騰作用也是陸面蒸散的重要組成部分，屬于土壤-植物-大氣連續體(SPAC)過程[3-4]。潛水蒸發可以通過水分和鹽分的輸送影響SPAC過程，因此又被擴展為GSPAC過程[5]。在干旱區，潛水蒸發是地下水排泄的重要方式，它不僅向地表和大氣輸送水分，而且把地下水循環過程中攜帶的物質(包括潛在污染物)輸送到地表產生環境影響，例如“水走鹽留”造成土壤次生鹽漬化。潛水蒸發的強度隨著地下水位的加深而減弱，其關系可以用簡化公式表示，但屬于地區經驗，取決于具體的條件。一般認為存在一個極限埋深[6]，當地下水位深度超過臨界值時，潛水蒸發為零。受地形起伏影響，地下水埋深在很小的空間范圍也可能發生較大的變化。因此，大面積區域潛水蒸發的評估需要考慮不同空間尺度的地形變化。Li[7]等以新疆焉耆盆地為例進行分析，發現區域潛水蒸發量的計算結果在一定程度上取決于數字高程的柵格分辨率。地下水鹽度[8]和季節性凍結[9]也對潛水蒸發量有影響。

內蒙古西北部的巴丹吉林沙漠屬于典型的極端干旱區。與干旱氣候形成反差的是，這片沙漠分布大量的湖泊。……