Groundwater recharge and soil moisture in the unsaturated zone of Gobi region
DOI:
https://doi.org/10.5564/mjgg.v61i45.3395Keywords:
Water vapor diffusion flux, Evapotranspiration, Net radiation, Sensible heat, RechargeAbstract
In Mongolia, which belongs to an arid and semi-arid climate, freshwater resources are limited and unevenly distributed, and in particular, water consumption in the Gobi region is 100% dependent on groundwater. Therefore, assessment of groundwater resources is essential for implementing water resources management. This study aimed to evaluate the hydrological processes (soil moisture, evapotranspiration, groundwater recharge, etc.) of the Gobi region and to determine the importance of water vapor diffusion. The water and energy balance model that includes water vapor diffusion fluxes and two soil layers was simulated using 2019-2023 daily meteorological data from Tsogt-Ovoo soum of Umnugobi province. Model results showed that evaporation was the main loss in the soil water balance, accounting for 75% of total precipitation. Infiltration occurred only during heavy rainfall. The water vapor diffusion flux accounted for up to 46% of groundwater recharge in the study area. Therefore, hydrological models should consider the water vapor diffusion flux in the water and energy balance, especially in the Gobi region. Говийн усаар ханаагүй бүсийн хөрсний чийгийн хөдлөл зүй ба газрын доорх усны тэжээмж Цэвэр усны нөөц хязгаарлагдмал, жигд бус тархалттай ба хуурай, хагас хуурай уур амьсгалтай Монгол орны хувьд, ялангуяа Говийн бүсийн усны хэрэглээ, ашиглалт газрын доорх уснаас 100% хамааралтай байдаг. Иймээс газрын доорх усны тэжээмжийг үнэлэх нь усны нөөцийн менежментийг хэрэгжүүлэхэд чухал юм. Судалгааны ажлын зорилго нь Говийн бүсийн гидрологийн үйл явцуудыг (ул хөрсөн дэх чийгийн хөдөлгөөн, ууршилт, газрын доорх усны тэжээмж гэх мэт) үнэлэх, мөн усны уурын диффузийн ач холбогдлыг тодорхойлоход оршино. Усны уурын диффузийн урсгалыг агуулсан ус ба энергийн балансын 2 үетэй загварт Өмнөговь аймгийн Цогт-овоо сумын цаг уурын станцын 2019-2023 оны өдөр бүрийн мэдээг ашигласан. Загварын үр дүнгээс харахад ууршилт нь усны балансын үндсэн алдагдал бөгөөд нийт хур тунадасны 75%-г эзэлнэ. Нэвчилт нь зөвхөн их хэмжээний хур тунадас орсон үед явагдана. Усны уурын диффузийн урсгал нь газрын доорх усны тэжээмжийн 46 хүртэлх хувийг бүрдүүлж байна. Иймд гидрологийн загварууд нь ус ба энергийн балансад усны уурын диффузийн урсгалыг, ялангуяа Говийн бүсэд тооцох нь зүйтэй. Түлхүүр үгс: Диффузийн урсгал, Ууршилт, Нийлбэр цацраг, ТэжээмжDownloads
32
References
Мягмар Ш, Усны салбарын бодлого, тулгамдаж буй асуудлууд, “Монгол улсын усны бодлого” зөвлөлдөх уулзалтын эмхэтгэл. 2018, Монгол улс, Улаанбаатар. Хууд 7-19
Хөхөө П, Өмнөговийн газар доорх усны нөөцийг өнөөгийн ус хэрэглээ ба тухайн бүс нутагт хөгжүүлэх уул уурхайн олборлолт, хүнд үйлдвэрийн усны эрэлт хэрэгцээтэй харьцуулсан судалгаа. “Монгол орны гидрогеологи, инженер геологи, геоэкологийн асуудлууд” сэтгүүл, Дугаар 29, 2021, хууд 125-139.
Аюурзана Б ба бусад. Өмнөд говийн бүсийн усны судалгаа шинжилгээний төвийн техник эдийн засгийн үндэслэл. 2020, Монгол улс, Улаанбаатар, 251.
Tuinhof, A. and Buyanhisnig, N. 2010. Groundwater Assessment of the Southern Gobi Region. Mongolia Discussion Papers, East Asia and Pacific Sustainable Development Department. Washington, D.C.: World Bank.
Жавзан Ч, Говийн бүсийн газар доорх усны химийн найрлага бүрэлдэх онцлог, чанарын асуудалд. Байгалийн ус, геологи орчны судалгаа – Манай эрдэмтэд. 2013. Монгол улс, Улаанбаатар, хууд 39-48.
Алтантунгалаг Д., Ууганбаяр П ба Буянхишиг Н, Ундайн сайрын газар доорх усны тэжээмжийг усны түвшний хэлбэлзэлд суурилсан MRC аргаар тооцсон дүн. “Монгол орны гидрогеологи, инженер геологи, геоэкологийн асуудлууд” сэтгүүл, Дугаар 27, 2019, хууд 54-62.
Nicolsky, D. J., Romanovsky, V. E., Alexeev, V. A. and Lawrence, D. M. (2007). Improved modeling of permafrost dynamics in a GCM land-surface scheme, Geophysical Research Letters., 34(8).
Bao, H., Koike, T., Yang, K., Wang, L., Shrestha, M. and Lawford, P. (2016). Development of an enthalpy‐based frozen soil model and its validation in a cold region in China, Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
Dandar, E., Carrera, J. and Nemer, B. (2016). Evaluation of groundwater resources in the upper Tuul River basin, Mongolia, Water and Environment in the Selenga-Baikal Basin: International Research Cooperation for an Eco region of Global Relevance., Columbia University Press.
Yates, D.N. (1996). WatBal: An Integrated Water Balance Model for Climate Impact Assessment of River Basin Runoff, International Journal of Water Resources Development.,12(2), 121-140, doi: 10.1080/07900629650041902.
Arnold J.G., Srinivasan, R., Muttiah, R.S. and Williams, J.R. (1998). Large area hydrological modeling and assessment, part I: Model development, Journal of the American Water Resources Association.,34(1), 73-89.
Hülsmann, L., Geyer, T., Schweitzer, C., Priess, J. and Karthe, D. (2015). The effect of subarctic conditions on water resources: initial results and limitations of the swat model applied to the Kharaa river basin in Northern Mongolia, Environmental Earth Sciences., 73(2), 581-592.
Fuka, D.R., Easton, Z.M., Brooks, E.S., Boll, J., Steenhuis, T.S. and Walter, M.T. (2012). A simple process-based snowmelt routine to model spatially distributed snow depth and snowmelt in the SWAT model, Journal of the American Water Resources Association., 48(6), 1151-1161.
Qi, J., Li, S., Li, Q., Xing, Z., Bourque, C.P.A. and Meng, F.R. (2016). A new soil-temperature module for SWAT application in regions with seasonal snow cover, Journal of Hydrology.,538, 863–877, doi: 10.1016/j.jhydrol.2016.05.003.
Батчимэг Г., Наранчимэг Б ба Энхбаяр Д, “Загийн усны хоолой” газрын доорх усны ордын усны чанар. “Монгол орны гидрогеологи, инженер геологи, геоэкологийн асуудлууд” сэтгүүл, Дугаар 27, 2019, хууд 41-48.
Энхбаяр Д., Батчимэг Г., Наранчимэг Б ба Алей М, “Загийн усны хоолой” газрын доорх усны ордын гидрогеохимийн судалгаа. “Монгол орны гидрогеологи, инженер геологи, геоэкологийн асуудлууд” сэтгүүл, Дугаар 29, 2021, хууд 43-50.
Батхишиг О, Монгол орны төв хэсгийн хөрсний дижитал зураглал, 2013, Монгол улс, Улаанбаатар, 106.
Батхишиг О, Монгол орны хөрсний ангилал-2016. Монголын хөрс судлал сэтгүүл, 2016(01):18-25
Dandar, E. (2017). Water resources assessment in cold regions: the Upper Tuul River basin, Mongolia. Thesis. Spain.
Дандар, Э., Нэмэр, Б., Саалтинг, М.В., & Хесүс, К.Р. (2017). Хүйтэн уур амьсгалтай бүс нутгийн ус ба энергийн балансад усны уурын диффузийн урсгалыг ашиглах нь. Монгол орны гидрогеологи, инженер геологи, геоэкологийн асуудлууд, №25, 60-71.
Penman, H.L. (1948). Natural evaporation from open water, bare soil and grass, InPorceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences., Vol.193, 120-145.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Enkhbayar Dandar, Batchimeg Gansukh, Naranchimeg Batsaikhan, Aley Mustafa
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright on any research article in the Mongolian Journal of Geography and Geoecology is retained by the author(s).
The authors grant the Mongolian Journal of Geography and Geoecology a license to publish the article and identify itself as the original publisher.
Articles in the Mongolian Journal of Geography and Geoecology are Open Access articles published under a Creative Commons Attribution 4.0 International License CC BY.
This license permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
