地下变水位条件下塔里木河下游河岸胡杨林耗水模型研究

本研究选择塔里木河下游河岸生长普遍的荒漠植物-胡杨为供试材料，采用野外定位实验、数值模拟、理论分析相结合的手段，定量研究塔里木河下游发生间歇性生态输水时地下水位的变化规律，河水对地下水的侧渗补给量，土壤水-地下水界面水分通量的量化，地下水与土壤水的转化关系，土壤水分与热量的分布状况及其与大气蒸散驱动力的关系；确定地下变水位条件下河岸胡杨林根系吸水的精确表达式，建立正确的胡杨根系吸水模型；建立地下变水位条件下的塔里木河下游河岸胡杨林的耗水模型，为塔里木河下游"生态输水"重大工程提供从微观到宏观、从定性到定量、从试验到模拟的理论依据和科学决策。这不仅对于合理配置水资源具有重要的现实意义，而且进一步提高自然植被耗水量的计算精度，对于完善河道渗流理论和生态耗水理论具有一定的理论贡献。

本研究选择塔里木河下游河岸生长普遍的胡杨（3种不同胸径：幼龄、中龄、成熟龄）为供试材料，采用野外定位实验、数值模拟、理论分析相结合的手段，定量研究了塔里木河下游河岸带地下水位的变化规律，河水对地下水的侧渗补给量，土壤水-地下水界面水分通量的量化，地下水与土壤水的转化关系，土壤水热的分布状况；建立了正确的胡杨根系吸水模型；建立了地下变水位条件下的塔里木河下游河岸胡杨林的耗水模型，并引入了地下水位因子GSI，建立了改进的SHAW（GSI-SHAW）模型，解决了干旱区荒漠河岸林耗水过程模拟的方法问题。改进的SHAW模型的模拟值更加接近试验观测值，地下水位的考虑一定程度上提升了传统SHAW模型的模拟精度。为了该模型的便于使用，研制开发了《干旱区胡杨林耗水模拟系统》和《地下水非稳定流数值模拟系统》，为干旱区自然植被耗水量的计算提供了新的方法和软件基础。这不仅对于合理配置水资源具有重要的现实意义，而且进一步提高自然植被耗水量的计算精度，对于完善河道渗流理论和生态耗水理论具有一定的理论贡献。