1、内陆盆地地下水循环过程 的观测与模拟 Groundwater Monitoring and Modeling in Inland River Basin,郑春苗 Chunmiao Zheng,地下水支撑的绿洲,没有地下水便没有绿洲,提纲,地下水系统 地下水观测 地下水模拟,流域与地下水盆地,地下水与地表水 一个统一的资源,地下水循环过程是一个三维复杂的系统,世纪,千年,年代,年,天,补给区,排泄区,地下水的赋存与生成受水文地质直接控制,“水势面”,“补给区”,“承压含水层”,“不透水层”,提纲,地下水系统 地下水观测 地下水模拟,地下水观测,三维含水层结构 地下水水位动态 地下水水温水质变化
2、地下水同位素测年 新方法、新手段,区域尺度地下水监测数据服务、综合分析与实时发布系统总体结构,一孔多层地下水水位监测,一孔多层监测系统Westbay系统,Westbay 监测平台,为从单井获取高质量4-D数据提供了独特的手段 从而更好地了解地下水条件,Methods,GRACE Gravity Recovery and Climate Expt.,Launched March 2002,Total water storage change,DTWS= DSW + DSM + DGWSW: surface water SM: soil moisture GW: groundwater,GRACE
3、 (Change in Total Water Storage, DTWS),SW,soil moisture,ground water,North China Plain Groundwater Level Change in Shallow Aquifer (1984 2001),GRACE (Total Water Storage, SM + GW),基于GRACE的总水储量变化(土壤水地下水),纤维光缆分布式温度传感技术,地下水年龄分布 以鄂尔多斯盆地为例,碳-14年龄样点分布,提纲,地下水系统 地下水观测 地下水模拟,盆地尺度地下水模拟,增加对区域地下水系统的理解 地下水可可持续管理
4、的工具 流域生态水文经济集成模型的基础 但含有很多不确定性,需要多元数据校正模型,Ordos Basin,300,000 km2,50 million people,Xian (C),90 km,Ordos Flow Model,4 layers 160 columns 330 rows grid spacing: 2km,S-N,W-E,基于水位的模型校正,水头计算值分布,观测值,模拟值,基于年龄的模型校正,Log10 (A),年龄计算值分布,观测值,模拟值,黑河流域地下水地表水耦合模拟,基于物理过程的分布式参数三维数值模型 包括水循环过程的所有主要环节 同时模拟水流、水温和水质 空间尺度:
5、场地盆地 时间尺度:几天几万年 利用水位、水量、水温 同位素年龄等多元数据 校正、改进模型,增强 预测能力,Desert ecological water demand,Snow/Permafrost,Vegetation,Oasis,Desert,积,累,消,融,径,流,土,冻,年,多,冰,川,多,年,冻,土,Spring,Aquifer,Soil,Water Table,Bedrock,Runoff,Human water demand,Ecological water demand,Mountain Region hydrologic trend,Oasis sustainable agriculture,水是生态系统的决定因素 地下水系统是黑河流域水循环过程的关键环节 地下水观测和模拟的有机结合 是研究黑河流域生态水文经济集成系统 的重要基础,谢谢!,