草原曲流河潜流带中水热交换对暴雨和洪水事件的响应
编号:1458
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更新:2023-04-10 17:33:52
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口头报告
摘要
潜流带是河岸带生态系统中地表水和地下水的交换界面,其中发生的水量交换、能量运移和生物地球化学循环对于河流廊道乃至整个流域的水文生态过程具有重要意义。水分和热量交换是潜流带内生物地球化学过程的基础。为了更好地认识曲流河潜流带内的水热交换过程,本研究选取草原河流一弯曲河段,开展了夏季汛期高分辨率的水位和温度监测,并构建了弯曲河段潜流带的三维水热耦合模型,分析了潜流带对上游洪水和研究区暴雨这两种主要水文驱动事件的响应。结果显示,潜流带的水热变化具有明显的时空变异性,研究区的局部暴雨事件加强了弯曲河段内外岸以及垂向的潜流交换过程,同时暴雨使潜流系统降温。来自上游的洪水事件增加了河曲内的侧向交换和河道的垂向潜流交换,延长了流动路径和河曲内侧的停留时间。从上游流入的洪水在雨后温度恢复的过程中提高了弯曲河段的河床和近岸沉积物温度。河曲内侧的水分交换和热动态主要受其内部交换驱动,而外侧受区域地下水流控制,而且河曲内岸的温度较外岸高1-3°C,表明河曲内侧的河水与地下水连通性较好。河曲顶点是潜流带水分和热量交换的热点区域。研究结果强调了河流形态、潜流交换以及热异质性的紧密耦合作用。本研究提升了对于草原曲流河潜流带中水热运移过程及其耦合效应的认识。
关键词
潜流交换、热运移、曲流河、洪水/暴雨事件、FEFLOW
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