2023-03-01
近日,我院遙感水文研究團(tuán)隊(duì)黃志勇博士聯(lián)合香港大學(xué)、莫納什大學(xué)(馬來(lái)西亞分校)、首都師范大學(xué)、南京信息工程大學(xué)的研究人員提出了“一種聯(lián)合重力衛(wèi)星和基流分割評(píng)估地下水補(bǔ)給的新方法”,相關(guān)成果在國(guó)際水文水資源領(lǐng)域知名權(quán)威期刊《Water Resources Research》發(fā)表(一區(qū)Top),第一署名單位為長(zhǎng)沙理工大學(xué)水利與環(huán)境工程學(xué)院。
一直以來(lái),準(zhǔn)確地估算地下水補(bǔ)給量是水文水資源研究領(lǐng)域的難題。該研究方法聯(lián)合衛(wèi)星重力反演的陸地水儲(chǔ)量變化,模型模擬的土壤含水量,模擬、實(shí)測(cè)和通報(bào)的大中型水庫(kù)蓄水量數(shù)據(jù),根據(jù)質(zhì)量守恒原理估算地下水儲(chǔ)量變化;利用實(shí)測(cè)徑流量、降水量和地下水埋深數(shù)據(jù),對(duì)比20種多元回歸方程形式,選擇最優(yōu)方程進(jìn)行基流分割;最后,將衛(wèi)星重力反演的地下水儲(chǔ)量變化和分割的基流量求和,得到地下水補(bǔ)給量。
該方法首次在西南巖溶區(qū)兩大巖溶流域應(yīng)用,即烏江流域(約8.79萬(wàn)km2,巖溶區(qū)占比約70%)和西江流域(約36萬(wàn)km2,巖溶區(qū)占比約44%)?;谥亓πl(wèi)星數(shù)據(jù)估算的地下水補(bǔ)給量時(shí)間序列和僅利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)估算的結(jié)果能較好吻合,但反映不同補(bǔ)給過(guò)程。重力衛(wèi)星揭示了干旱情況下巖溶程度不同的流域地下水補(bǔ)給和排泄的動(dòng)態(tài)差異。該研究方法適用于濕潤(rùn)地區(qū),同時(shí)可彌補(bǔ)以往基于重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地下水補(bǔ)給量估算方法難以同時(shí)兼顧大空間尺度和較短時(shí)間(月)尺度的不足。西南地區(qū)雖然氣候濕潤(rùn),但因脆弱的巖溶生態(tài)環(huán)境而易遭遇干旱事件。已有研究表明,西南地區(qū)未來(lái)干旱趨勢(shì)將加重。該研究可為流域水資源評(píng)價(jià)和管理提供方法依據(jù)。
文獻(xiàn)引用:Huang, Z., Yeh, P. J.-F., Jiao, J. J., Luo, X., Pan, Y., Long, Y., et al. (2023). A new approach for assessing groundwater recharge by combining GRACE and baseflow with case studies in karst areas of southwest China. Water Resources Research, 59, e2022WR032091. https://doi.org/10.1029/2022WR032091
(文/黃志勇 審/鄧 斌)
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