淺埋地下水對近地表熱島效應(yīng)影響研究.pdf

1、本文主要基于華北典型地區(qū)的土壤水文試驗資料，運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、統(tǒng)計學(xué)理論、突變理論、分形幾何學(xué)、地下水和土壤水動力學(xué)、隨機(jī)理論、運動界面追蹤技術(shù)等，研究了華北典型地區(qū)地下水環(huán)境、土壤以及近地表熱島效應(yīng)三者之間的關(guān)系，該研究是對地下水環(huán)境與氣候演化規(guī)律的有益補(bǔ)充，對于指導(dǎo)修復(fù)華北地區(qū)地下水環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)，推動地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。主要研究內(nèi)容如下： (1)基于華北典型地區(qū)大量的野外試驗資料，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究了近地表熱

2、島效應(yīng)與各主要影響因子之間的關(guān)系，得到淺埋地下水是近地表地溫的主要影響因素之一，并利用淺層地溫和近地表氣溫的高相關(guān)性，從而驗證了淺埋地下水和熱島效應(yīng)之間存在一定的聯(lián)系。 (2)首先基于近地表熱島效應(yīng)的影響因素挖掘結(jié)果，建立了近地表熱島效應(yīng)的時間序列模型，包括統(tǒng)計模型和灰模型。并利用陸面地溫的地下水影響分量和地下水埋深之間的非線性關(guān)系，基于突變理論，建立了地下水開采深度的突變判據(jù)，從而建立了地下水熱島效應(yīng)臨界埋深的概念。

3、(3)在前人研究的基礎(chǔ)上，建立了土壤水文過程數(shù)值模擬中土壤分形參數(shù)的統(tǒng)一描述，即推導(dǎo)出兼顧介質(zhì)動態(tài)性質(zhì)與靜態(tài)性質(zhì)的水力傳導(dǎo)度，以及可以同時描述脫濕曲線和吸濕曲線的非飽和土的水分特征曲線；考慮地下水水位的變動，利用等值面函數(shù)法處理飽和－非飽和土壤水文過程中的界面追蹤問題，并運用Galerkin間斷有限單元法進(jìn)行了數(shù)值模擬。 (4)利用試驗資料，通過數(shù)值模擬構(gòu)造了地下水埋深和表層溫度增幅的函數(shù)關(guān)系，得到地下水熱島效應(yīng)是種非尖頂熱島效