《淮河流域淺層地下水對陸面水文過程的影響機理研究》是依託河海大學，由楊傳國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：淮河流域淺層地下水對陸面水文過程的影響機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊傳國
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地下水是陸面水文循環的重要環節，在陸氣相互作用中扮演著不可忽視的角色；作為人類社會用水的重要水源，地下水長期受到人類活動開採利用的影響，改變著流域陸面水熱過程。本項目以淮河流域為研究對象，基於地理信息系統構建流域基礎參數庫，分析處理氣象水文站、地下水和社會用水等資料。根據物理機制和實驗站潛水蒸發實驗數據分析，從土壤水方程和二維地下水方程的邊界條件和源匯項出發，提出淺層地下水與土壤水耦合方案；在現有陸面-水文模型（LSX-HMS）的基礎上，增加土壤垂直分層，集成地下水土壤水耦合方案，發展新的陸面水文耦合模型；利用新發展的模型，定量評估不同年際和季節地下水對土壤水分的影響及反饋，進而評估耦合地下水後，土壤水分的改變如何影響流域地表下滲、產流和蒸散發等物理過程，以及對河道流量的影響。研究成果將在分散式水文模擬、陸氣耦合領域取得創新，為區域水資源安全提供技術支撐，為多學科交叉發展提供借鑑。
結題摘要
在本項目的支持下，根據任務書的研究內容和目標，開展了系統的研究工作，完成項目的預期目標。取得研究成果主要有（1）通過五道溝實驗站1997-2005年的實測土壤水、地下水等資料分析，發現土壤水分運動在年際和季節尺度上受下邊界條件（即地下水位）影響顯著。（2）基於格線累計流，提出了DEM升尺度算法，顯著降低了DEM升尺度過程中地理信息衰減速度；根據地貌學經驗公式，構建淮河流域的流域基礎參數庫。（3）在實驗資料和物理機制分析的基礎上，從土壤水方程和淺層地下水方程的邊界條件和源匯項出發，提出了陸面水文過程模擬的淺層地下水和土壤水耦合方案。（4）在現有陸面-水文模型的基礎上，消除格線尺度差異，引入深層非飽和帶概念，增加土壤垂向分層，集成提出的淺層地下水-土壤水耦合方案，發展建立了新一代陸面水文耦合模型CLHMS，實現了地表植被、積雪、河流、土壤和地下水等關鍵模組間的雙向耦合反饋。（5）利用新發展的陸面水文耦合模型，定量評估了淺層地下水對土壤水、地表產流、蒸散發、河道流量的影響，並評價了下墊面植被變化對陸面水分能量過程的影響。在本項目的支持下，發表論文15篇（含錄用），其中SCI檢索論文9篇，Ei檢索論文3篇，參加國內外學術會議5次，獲得省部級獎勵1項，授權國家發明專利1項。所提出的淺層地下水土壤水耦合方案和建立的陸面水文耦合模型及參數庫被德國卡爾斯魯厄理工學院、科隆大學、美國沙漠研究院和中國科學院大氣物理研究所等國內外科研院校採用。
