溴离子示踪法测定玛纳斯河潜水蒸发量

浸没蒸发是指浅层地下水通过土壤毛细作用进入大气，而另一部分通过植物排出。潜水蒸发是干旱地区绿洲地下水的主要排放方式，也是土壤水的主要补给来源。然而，仍然缺乏一种更准确的评价潜水蒸发的方法。

中国地质大学(武汉)环境学院教授梁星的研究团队利用溴离子示踪法对玛纳斯河流域平原非沙漠地区的潜水蒸发进行了测量，得到了该地区年平均蒸发量的准确值，与同类研究的计算结果吻合较好，表明溴离子示踪法可用于干旱半干旱地区潜水蒸发的评价。相关结果最近发表在《地球科学》杂志上。

研究小组指出，在干旱地区，潜水蒸发与土壤盐分积累和土壤盐碱化密切相关。潜水蒸发的科学评价对土壤盐渍化研究、地下水数值模拟参数反演、地下水循环研究以及地下水资源的科学评价和管理具有重要意义。

目前，潜水蒸发的评价方法主要有蒸渗仪直接测量法、固定通量法、经验公式法和数值模拟法。定位通量法理论性太强，无法应用，不同地区蒸渗仪的尺寸和材料选择对测试精度影响很大。经验公式法难以分析降雨和灌溉条件下的潜水蒸发。数值模拟结果的准确性需要大量的数据。

研究小组指出，上述方法的应用存在一定的局限性，因此探索一种新的潜水蒸发评价方法是十分必要的。

溴离子示踪法在20世纪80年代和90年代被应用于地下水补给评价。从利用溴离子示踪对简单降雨条件下菜地地下水补给速率的初步探索，到地下水补给速率评价的深入考虑，引入各种示踪剂综合评价地下水补给强度等。

研究小组表示，以前的溴离子示踪研究没有考虑溴离子示踪法在评价干旱半干旱地区潜水蒸发速率中的指示意义。与其他方法相比，溴离子示踪法具有理论条件简单、不受实验材料影响、对潜水蒸发评价数据要求低等优点。

*玛纳斯河流域位于天山北麓、准噶尔盆地南缘，地处中国西北干旱内陆。降水稀少，蒸发强烈。潜水蒸发是一种重要的排泄方式。盆地平原区地下水较浅，包气带岩性变化不大，环境中溴含量极低，为溴离子示踪和潜水蒸发评价提供了较好的条件。

当研究小组用溴示踪法评价玛纳斯河流域地下水补给时，将示踪剂放入示踪点一定深度，按一定间隔取样，分析示踪剂在土壤剖面中的峰值运动，并根据峰值运动深度和剖面的体积含水量计算潜水补给率。研究小组还收集了*平原地区潜水蒸发的计算数据，并通过拟合曲线的方法获得了前人的蒸发研究成果。

结果表明，试验区潜水年平均蒸发量为25.25毫米，沙漠地区试验区搬迁后平均蒸发量为33.59毫米，与以前的计算结果(39.53毫米)相差不大，证明溴离子示踪法用于评价干旱半干旱地区潜水蒸发量是可行的。

研究小组指出，溴离子示踪法的理论基础相对简单，示踪位置和评价周期可根据实际需要选择。同时，与其他评价方法相比，溴离子示踪法具有操作应用简单、成本低等优点，对干旱地区潜水蒸发评价方法的开发和选择具有重要的参考价值。

相关论文信息:https://doi.org/10.3799/dqkx.2019.089