高德注册华盛顿大学的研究人员揭示了地下蓄水的秘密

时间:2020-02-13 作者:河南《高德娱乐》 热度:
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高德娱乐-Q554258报导:  概述
 
近年来,美国怀俄明大学(University of Wyoming)的一组勇敢的研究人员进行了一项多地点的项目,以探索拉勒米(Laramie)山脉及其周围的地下水文,并扩大我们对美国西部这一重要水源的了解
 
挑战
 
在半干旱的美国西部,每一滴水都很重要,尤其是在人口增长和气候变化给该地区的资源带来压力的情况下。在怀俄明大学(University of Wyoming),地下水水文专家张叶博士多年来一直致力于更好地了解怀俄明东南部的地下水资源。她称这个地区为“西部水塔”,因为它在供水中扮演着重要角色。
 
特别是,张对拉勒米山脉含水层的储存和补给很感兴趣,以及它是如何为山脉周围的低洼盆地提供山前补给的。她迫切地想知道,从山顶到盆地最深处,渗入裂缝性基岩的径流是否能补充浅层和深层含水层的水。
 
由于很少或没有关于水在什么地方、什么时候以及有多少水进入地下的数据,山地地下水过程基本上被忽视,长期可持续性规划中也遗漏了潜在的资源。
 
解决方案
 
为了了解这种山区排水系统,张获得了美国国家科学基金会(National Science Foundation,简称EPSCoR)和怀俄明州水开发委员会(Wyoming Water Development Commission)的研究资助。她和她的团队为一个多年的研究项目建立了三个长期的地下水监测点。
 
张选择了400级地精、500级地精和加固地精来监测多个地点的水位和温度。这些地表巨魔被连接到遥测技术,地下水数据被传送到HydroVu(原位云数据服务平台)进行实时监测和分析。
 
“我选择了现场设备,因为与其他产品相比,设备的质量非常好,”张说。“此外,考虑到该地区通常条件恶劣,遥测技术对于长期方便获取数据也很重要。”
 
张的大部分研究都是在布莱尔沃利斯(Blair Wallis)的岩石破碎研究现场进行的,这是美国为数不多的专门研究山区地下水过程的井田之一。除了监测之外,张和她的团队还进行了抽水试验,以了解基岩裂缝中地下水的储存和流动情况,这些基岩裂缝接受来自地表补给的水。
 
该小组还在拉勒米山脉西部和东部的卡斯帕含水层钻井,以探索山前补给的时间、幅度和途径。此外,他们钻了11口河岸井来同时监测河流、河岸和基岩地下水。
 
结果
 
在该团队进行研究之前,人们对该地区的地下水文情况知之甚少。现在,张说,他们知道在拉勒米地区的断裂含水层有水供应。
 
虽然每个地点都表现出明显的特征,但监测水位数据普遍显示,融雪入渗似乎主导了基岩补给,而降雨入渗的影响可以忽略不计。这可能是由于在夏季和秋季旱季,饱和区以上的土壤水分含量低,蒸散量大。
 
“山不是不透水的,”张说。“在怀俄明,大约60%的降水落在山上,在布莱尔沃利斯,我们发现,地下储存和流动在山上可能是丰富的。”
 
在拉勒米范围内,可渗透基岩可以通过隐蔽的地下裂缝将水输送到下游的盆地充填含水层。地下水流动缓慢,与河流径流相比储存时间更长。这种蓄水层储存效应意味着,地下水对气候变化更有弹性,可以通过吸收大量降水来帮助减缓更快、更早的融雪径流。
 
在接下来的几年里,张计划使用计算机建模来进一步解释数据,得出地下水过程的更定量描述。
 
她说:“我们并不是第一个观察这些山脉并想知道地下发生了什么事情的人。”“但我们有我们需要的资金,我们有熟悉山区工作的钻探人员,我们有来自现场的出色支持和培训,坦率地说,我决心追求它,即使这是一场疯狂的科学赌博。”
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