题名青藏高原长江源区多年冻土区冻结层上水动态研究
作者代军臣
答辩日期2019-07-01
授予单位 中国科学院大学
授予地点成都
导师王根绪
关键词青藏高原 多年冻土 冻结层上水 地下水数值模拟 活动层
其他题名tudy on the Dynamics of the Suprapermafrost Groundwater in Yangtze River Source Area on the Qinghai-Tibet Plateau
学位专业自然地理学
英文摘要随着全球气候逐渐变暖,青藏高原气温逐年升高,这将使得青藏高原冻土分布地区地下水系统发生显著改变。青藏高原地下水水文过程关系着下游地区乃至世界水文格局的分布,对我国的水资源管理、水安全以及水环境问题产生重要影响。在冻土区地下水系统中,冻土表层活动层中赋存的冻结层上水,由于靠近地表,是冻土区生态水文过程中的关键界面与环节。但其动态所受影响因素多,周期性变化明显,目前对于其动态过程变化及趋势一直存在着许多疑问与争议。同时由于青藏高原冻土区恶劣的环境以及特殊的地理位置,其冻结层上水研究仍然是富有挑战性且亟待解决的问题。因此,在青藏高原地区开展对于冻土区活动层中冻结层上水研究是有效了解青藏高原水文过程及水循环机理不可或缺的基础工作。本次论文依托于青藏高原腹地长江源区多年冻土区风火山流域,通过实测水文地质参数以及气象数据,结合地下水数值模拟软件对研究区内分别进行了剖面尺度以及流域尺度的冻结层上水模拟,以探究冻结层上水的季节动态与补给特征。主要得出了以下结论:1,通过对比实测与模拟值来看,FEFLOW模型能够有效地模拟冻土区冻融情况下温度与地下水的变化动态。研究发现,地形因素坡向引起的地表温度差异使得不同坡面冻结层上水有着显著的坡向差异。在研究区内,阴坡与阳坡冻结层上水季节动态趋势大致相同,但相比于阴坡,阳坡在全年有着更长持续时间的冻结层上水补给,在融化期,阳坡的渗透性厚度均大于阴坡,导致其最大冻结层上水排泄速率约为阴坡的两倍。2,在气候变暖变暖情况下,地表温度持续上升,使活动层整体冻融循环发生改变,引起渗透性的变化,使得冻结层上水的排泄量出现显著增加趋势。在增温到达一定程度使,活动层的冻结期“消失”,冻结层上水在全年范围内均有排泄出现,在冻结期尤为明显。因此,在未来气候变暖情况下,青藏高原多年冻土区的冻结层上水显著变化时间点在冻结期,此时冻结层上水排泄速率呈现出从无到有的转变。3,受降雨补给,温度与地层渗透性几者之间的影响,在流域内,随着冻融循环的发生,区域地下水水位呈现出周期性的变化,与50cm处的冻融状态密切相关。随着温度升高,河流径流出现,降雨增多,地温、降雨共同控制着冻结层上水排泄出现时间与排泄量。对比实际径流与冻结层上水的排泄来看,影响区域地表径流的主要因素为降雨。在年内各个时期,所占径流比值呈现出逐渐增加的趋势最高可达90%。但就总量来看冻结层上水仅占地表径流的23%。
语种中文
页码73
内容类型学位论文
源URL[http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/33956]  
专题成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室
作者单位中国科学院成都山地灾害与环境研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
代军臣. 青藏高原长江源区多年冻土区冻结层上水动态研究[D]. 成都.  中国科学院大学. 2019.
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