Базовый поток - Baseflow

Базовый поток - это часть ручей который поддерживается между выпадениями осадков и поступает в ручьи по отложенным путям. Базовый поток (также называемый засуха, спад подземных вод, низкий расход, маловодье, маловодный сброс и устойчивый или же сток в хорошую погоду) является частью ручей задержанный неглубокий подземный сток ». Его не следует путать с поток грунтовых вод. Поток в хорошую погоду также называется основным потоком.[1]

Важность

Baseflow важен для жизнеобеспечения человека. населенные пункты и экосистемы.[2] Это особенно актуально для водоразделы которые не полагаются на таяние снега. На разных участках территории будут происходить разные экологические процессы. гидрограф. Во время основного потока по восходящей конечности часто бывает больше транслировать площадь и среда обитания доступен для водных видов, нерестится лосось Например. Во время спада, который в Калифорнии длится с мая по октябрь, площадь водотока становится все меньше, местный виды более приспособлены к выживанию в условиях слабого стока, чем интродуцированные виды.

Геология

Базовый поток получен из коренная порода хранение воды вблизи поверхности Долина почвы и прибрежные зоны. Вода просачивается к грунтовые воды а затем перетекает в водное пространство. Кривая истощения базового стока - это уменьшение запасов базового стока / грунтовых вод и почвы.[3] Объем и скорость воды, движущейся в качестве основного потока, могут зависеть от макропоры, микропоры, и другие условия трещиноватости в почве и мелководье геоморфный Особенности. Инфильтрация для пополнения подземных хранилищ увеличивает базовый поток. Эвапотранспирация снижает базовый поток, поскольку деревья поглощают воду из земли. Осенью базовый поток может увеличиться до того, как пойдет дождь, потому что деревья сбрасывают листья и перестают пить столько воды.[4] Речной разрез может уменьшить базовый расход, уменьшив уровень грунтовых вод и водоносный горизонт.[5]

Хороший базовый поток связан с поверхностными водами, которые расположены в проницаемых, растворимых или сильно трещиноватых коренных породах. Плохой базовый поток в кристаллический или массивная коренная порода с незначительной трещиноватостью и не хранящая воду. Падение границ - это когда поток воды уменьшается по мере того, как он движется вниз по течению, и трещины возникают глубже, чем поверхностные воды, или в карстовой геологии из-за высоких запасов известняка и доломита. Достижения достигаются, когда поток увеличивается по мере его продвижения вниз по течению. Пределы водосбора обычны во влажных горных регионах, где уровень грунтовых вод находится над поверхностью воды, а вода течет от высокого напора к низкому напору вслед за Закон Дарси.[5]

Измерение

Методы определения источников основного потока и времени пребывания / прохождения включают использование растворенные вещества и трассеры. Растворенные вещества, которые образуются в различных областях водораздела, могут использоваться для получения геохимических сигнатур основного потока. Индикаторы могут быть вставлены в разные части водораздела для определения путей и времени прохождения.[6]

Методы обобщения базового потока из существующей записи потока включают статистику низкого потока на основе событий,[7] кривая продолжительности потока,[8] показатели, объясняющие соотношение базового потока к общему потоку,[9] и кривая спада базового стока, которую можно использовать для ручьев без измерения, основанную на эмпирической зависимости между характеристиками водосбора и базовым стоком на замеренных участках.[10]

Некоторые параметры базового потока, такие как среднее время пребывания и кривая спада базового стока могут быть полезны при описании смешивания вод (например, атмосферных и грунтовых вод) и уровня вклада грунтовых вод в речной сток на водосборах.[11]

Разделение основного потока часто используется, чтобы определить, какая часть потока гидрограф происходит из основного потока, и какая часть происходит из сухопутный поток. Общие методы включают использование изотопная трассировка и программное обеспечение HYSEP, среди прочего.

Антропогенное воздействие

Антропогенный эффекты для базового потока включают лесное хозяйство, урбанизация, и сельское хозяйство. Лесной покров имеет высокую инфильтрацию и подпитку из-за корней деревьев. Удаление лесного покрова может привести к кратковременному увеличению среднего и базового стока из-за меньшего перехвата и эвапотранспирация.[2] Урбанизация включает в себя реорганизацию наземных и подземных путей, чтобы вода смывалась через водосборы из-за снижения гидравлического сопротивления. Мэннинга, каналы и непроницаемые поверхности, которые уменьшают инфильтрацию. В городских районах вода часто поступает из-за пределов водораздела из глубоких колодцев и резервуары. Трубы, по которым вода транспортируется, часто просачиваются на 20-25% в недра, что может фактически увеличить базовый сток. Сельское хозяйство может снизить базовый сток, если вода отводится из ручья для орошения, или может повысить базовый сток, если вода используется из другого водосбора. Пастбища могут увеличить уплотнение и уменьшить количество органических веществ за счет уменьшения инфильтрации и основного стока.[2]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кендалл и МакДоннелл (1998). «Изотопные индикаторы в гидрологии водосбора». Эльзевир. Получено 10 июля, 2009. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ а б c Цена, Кэти (2011). «Влияние топографии водосбора, почв, землепользования и климата на гидрологию базового стока во влажных регионах: обзор». Прогресс в физической географии. 35 (4): 465–492. Дои:10.1177/0309133311402714.
  3. ^ Уорд, Энди и Тримбл, Стэнли (2003). Экологическая гидрология, второе издание. CRC Press. ISBN  978-1-4200-5661-7.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Р., Бирман, Пол (27 декабря 2013 г.). Ключевые понятия геоморфологии. Монтгомери, Дэвид Р., 1961 г., Вермонтский университет, Вашингтонский университет. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN  9781429238601. OCLC  868029499.
  5. ^ а б Маунт, Джеффри Ф. (1995). Реки и ручьи Калифорнии: конфликт между речным процессом и землепользованием. Беркли: Калифорнийский университет Press. ISBN  9780520916937. OCLC  42330977.
  6. ^ Glynn, Pierre D .; Пламмер, Л. Ниль (2005-03-01). «Геохимия и понимание систем подземных вод». Гидрогеологический журнал. 13 (1): 263–287. Дои:10.1007 / s10040-004-0429-у. ISSN  1431-2174.
  7. ^ О'Киф, Джей (2009). «Поддержание речных экосистем: баланс использования и защиты». Прогресс в физической географии: Земля и окружающая среда. 33 (3): 339–357. Дои:10.1177/0309133309342645.
  8. ^ Stedinger, JR, Vogel, RM, and Foufoula-Georgiou, E (1993). Справочник по гидрологии. Макгроу-Хилл.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  9. ^ Bloomfield, J.P .; Аллен, Д.Дж .; Гриффитс, К.Дж. (30.06.2009). «Изучение геологического контроля над индексом базового потока (BFI) с использованием регрессионного анализа: иллюстрация из бассейна Темзы, Великобритания» (PDF). Журнал гидрологии. 373 (1–2): 164–176. Дои:10.1016 / j.jhydrol.2009.04.025. ISSN  0022-1694.
  10. ^ Посавец, Кристиан; Бакани, Андреа; Накич, Зоран (26 мая 2006 г.). «Макрос электронной таблицы Visual Basic для анализа кривой рецессии». Грунтовые воды. 0 (5): 060526082055001––. Дои:10.1111 / j.1745-6584.2006.00226.x. ISSN  0017-467X. PMID  16961500.
  11. ^ Витвар; и другие. (2002). «Оценка времени пребывания базового стока в водоразделах в результате спада гидрографа стока: метод и применение в водоразделе Неверсинк, горы Катскилл, Нью-Йорк» (PDF). Hydrol. Процессы. 16 (9): 1871–1877. Дои:10.1002 / hyp.5027.