乾旱區綠洲不同下墊面SPAC系統水熱耦合過程對比研究

《乾旱區綠洲不同下墊面SPAC系統水熱耦合過程對比研究》是依託清華大學，由胡宏昌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：乾旱區綠洲不同下墊面SPAC系統水熱耦合過程對比研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：胡宏昌
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

乾旱區綠洲SPAC系統水熱耦合過程研究是深入分析水分和能量循環過程、開展區域變化研究的重要組成部分，也是乾旱區水資源最佳化配置的重要理論基礎。本研究擬基於裸地、荒漠植被、無膜棉花和膜下滴灌棉花等不同下墊面SPAC系統水熱過程的實驗和理論分析，開展水熱耦合過程對比研究；在數據分析和理論推導基礎上建立不同下墊面的水熱耦合過程參數化方案，構建SPAC系統的水熱耦合模型，研究乾旱區綠洲不同下墊面水熱過程的機理和運移特徵；開展非生育期凍融過程中的水熱規律研究，探討不同下墊面凍融過程對春季土壤水分和溫度的影響；分析土壤水-地下水之間的耦合關係，探討不同下墊面的地下水變化規律。基於SPAC系統長期實驗觀測和連續模擬，研究下墊面對水熱耦合過程的影響，促進乾旱區水分和能量循環研究的發展，為維繫綠洲的安全和穩定提供理論基礎；同時評估農業活動和耕作措施在水熱耦合過程中的作用，為乾旱區高效農業的發展提供技術支撐。

結題摘要

乾旱區綠洲SPAC 系統水熱耦合過程研究是深入分析水分和能量循環過程、開展區域變化研究的重要組成部分，也是乾旱區水資源最佳化配置研究的重要理論基礎。本研究以綠洲下墊面SPAC系統水熱耦合過程為研究對象，在清華大學-庫爾勒生態水文實驗基地開展了連續的野外觀測實驗，建立了水熱耦合過程模型，實現了對不同下墊面水熱耦合過程的研究和模擬。研究提出了新的升尺度蒸散發方法，實現了不同尺度蒸散發過程的動態轉換，為農田蒸散發定量化提供了方法支撐，有助於乾旱區水資源的高效利用；項目開發了水-熱-鹽運移耦合過程模型，實現了對不同下墊面水-熱-鹽運移過程的模擬，為農田水熱資源管理評估和溶質運移規律研究提供了方法支撐；項目分析了棉田的水-熱-鹽運移規律，對水-熱-鹽的耦合運移過程和機理進行了探討，對膜下滴灌棉田水-熱-鹽運移的機理進行了闡述，為新疆灌溉農田的鹽漬化防治提供了理論和數據基礎；定量化表述了非生育期農田水熱鹽運移和多年累積規律，探討了不同的非生育期灌溉方式下的水-熱-鹽運移規律，分析了區域地下水多年動態及影響因素，為農田鹽分淋洗和多年平衡提供了數據和方法支撐。