漓江流域δD和δ 18 O对蒸发的指示作用
发布时间：2021-11-03 09:22
以漓江流域为例查明不同水体之间氢氧稳定同位素组成特征,并探讨氢氧稳定同位素对漓江流域的蒸发过程指示作用.结果表明:流域内不同水体之间,氢氧稳定同位素表现出不同的组成特征,地表水和地下水,在丰水期δD值和δ18O值要比枯水期更容易富集,地下水的δD值和δ18O值分布范围较地表水小;随着水温的升高,δ18O的变化趋势比d-excess明显.从漓江上游到下游高程逐渐下降,河水线的斜率和截距也在逐渐减小,其中漓江下游河水线的斜率和截距要低于当地大气降水线,表明下游受到蒸发作用较强烈;地下河水线、地表河水线在一定程度上偏离当地大气降水线,但偏离程度较小,表明三者之间有很好的水力联系.受温度和湿度的共同影响,漓江干流丰水期河水的蒸发量占最初水体总量的0.7%9.1%,枯水期河水的蒸发量占最初水体总量的2.6%9.7%,丰水期的蒸发比例低于枯水期,从上游到下游蒸发比例在逐渐上升.研究区蒸发量估算值为959.40mm,与多年实测值少43.11mm,相对误差4.70%.氢氧稳定同位素对研究区降水、地表水、地下水之间的转换规律具有重要的实际...
【文章来源】：中国环境科学. 2020,40(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
漓江流域不同水体δFig.5PlotofδDvs.δ18Oofdifferen总的来说,河水线和地下河水线的斜率和截距
凰刈槌?特征,进而揭示地表水和地下水之间的潜在水力联系,为流域水资源评价、保护、开发、利用以及生态环境建设提供科学依据.同时,通过对漓江流域不同水体中氢氧稳定同位素组成及水文过程的研究,以期为中国亚热带季风气候稳定同位素水文循环过程的进一步研究提供科学参考.1材料与方法1.1研究区概况110°10′110°20′110°30′图例采样点岩溶区地下水地表河地层城镇城市县城25°40′25°30′25°20′25°10′25°00′24°50′图1采样点分布Fig.1Locationoflocationofwatersamplingsitesinthestudyarea漓江流域位于我国西南地区,广西壮族自治区的东北,发源于桂林北部的兴安猫儿山,是珠江水系桂江的上游段.漓江流域地理坐标:E109°45′~111°02′,N24°16′~26°21′.流域全长164km,面积约为6050km2.整个流域以漓江为轴线,呈南北向狭长带状分布(图1),由北向南,依次流经兴安、灵川、桂林市区、阳朔.研究区纬度较低,属于雨热同期的中亚热带季风气候区,年平均气温在16.5~20℃,平均为19.5℃,全年平均降水量约2000mm左右,年均相对湿度为73%~79%[19].漓江流域的丰水期在每年的3~8月,枯水期从每年的9月到翌年的2月[19].流域内地表水和地下水是漓江地表径流的主要来源,在雨季发洪水时地表水向地下渗透,枯水期地下水补给河槽[20].据
力分馏较小,δ18O偏小.同时研究区大气降水源的蒸发速率相对较慢,并且大气降水来源单一[28-29].旱季主要受西风带输送的水汽源影响,该水汽源主要来自于干旱半干旱地区,风速大,蒸发比较旺盛,因此δD偏重.无论丰水期还是枯水期δD和δ18O具有相似的变化趋势,不难发现δD和δ18O沿流程的变化状态不完全一致.这是因为在质量效应的影响下,δD和δ18O分馏程度不同而造成的[30].δ18O(‰)δD(‰)δD2018-11旱季δD2019-3雨季δ18O2018-11旱季δ18O2019-3雨季图2δD和δ18O沿漓江流程变化特征Fig.2VariationofδDvalueandδ18OvalueofriverwateralongLijiangRiver2.2漓江流域地下水δD和δ18O组成特征枯水期地下水的δD和δ18O变化分别在-38.4‰~-29.4‰,-6.12‰~-5.34‰之间(表2),平均值分别-34.28‰,-5.87‰.丰水期地下水δD和δ18O变化分别在-33.4‰~-20.5‰,-5.75‰~-4.45‰之间(表2),平均值分别-27.50‰,-5.10‰.地下水δD和δ18O变化范围较小,空间变化不明显,呈富集趋势,表明地下水所处环境可能较稳定.如图3所示,地下水δD和δ18O随季节发生变化非常明显,丰水期的地下水δD和δ18O较枯水期偏负.丰水期各地下河δD和δ18O存在很大差异.所有的地下水取样点中,最明显的是40XT,41XJ采样点,δD和δ18O最偏正.在枯水期,40XT,41XJ采样点δD值和δ18O值又明显偏负,表明这两条地下河经受的水循环过程与其它地下河显著不同.除此外,其它地下水采样点之间δD和δ18O变化不大.由于各个地下河的内部结构,补给来源,岩溶管道特征有差异,水循环过程存在着一定差异,使得每条地下河的δD和δ18O组成特征有差异.δD(‰
【参考文献】：
期刊论文
[1]高原内陆河流域气候水文突变与生态演变规律——以内蒙古锡林河和巴拉格尔河流域为例[J]. 张阿龙,高瑞忠,刘廷玺,房丽晶,秦子元,王喜喜. 中国环境科学. 2019(12)
[2]漓江流域上游径流变化分析[J]. 许景璇,代俊峰. 人民长江. 2018(10)
[3]呼伦湖流域氢氧稳定同位素特征及其对水体蒸发的指示作用[J]. 高宏斌,李畅游,孙标,史小红,赵胜男,樊才睿. 湖泊科学. 2018(01)
[4]托来河流域不同海拔降水稳定同位素的环境意义[J]. 李永格,李宗省,冯起,肖莲桂,吕越敏,桂娟,袁瑞丰,张百娟. 环境科学. 2018(06)
[5]漓江段地表水体旱季硝酸盐动态变化特征及其来源[J]. 苗迎,章程,肖琼,赵海娟,李成习. 环境科学. 2018(04)
[6]柳江盆地地表水与地下水转化关系的氢氧稳定同位素和水化学证据[J]. 谷洪彪,迟宝明,王贺,张耀文,王明远. 地球科学进展. 2017(08)
[7]用稳定同位素方法估算大型浅水湖泊蒸发量——以太湖为例[J]. 肖薇,符靖茹,王伟,温学发,徐敬争,肖启涛,胡诚,刘寿东,李旭辉. 湖泊科学. 2017(04)
[8]漓江流域上游水质分析和污染物定量分割[J]. 代俊峰,杨艺,方荣杰,蒋立新. 中国农村水利水电. 2017(04)
[9]上海降水中氢氧同位素特征及与ENSO的关系[J]. 董小芳,邓黄月,张峦,朱志鹏,王琳,郑祥民,周立旻. 环境科学. 2017(05)
[10]漓江流域不同土地利用类型下水体污染类型与成因[J]. 林鹏,陈余道,夏源. 桂林理工大学学报. 2016(03)
本文编号：3473441
【文章来源】：中国环境科学. 2020,40(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
漓江流域不同水体δFig.5PlotofδDvs.δ18Oofdifferen总的来说,河水线和地下河水线的斜率和截距
凰刈槌?特征,进而揭示地表水和地下水之间的潜在水力联系,为流域水资源评价、保护、开发、利用以及生态环境建设提供科学依据.同时,通过对漓江流域不同水体中氢氧稳定同位素组成及水文过程的研究,以期为中国亚热带季风气候稳定同位素水文循环过程的进一步研究提供科学参考.1材料与方法1.1研究区概况110°10′110°20′110°30′图例采样点岩溶区地下水地表河地层城镇城市县城25°40′25°30′25°20′25°10′25°00′24°50′图1采样点分布Fig.1Locationoflocationofwatersamplingsitesinthestudyarea漓江流域位于我国西南地区,广西壮族自治区的东北,发源于桂林北部的兴安猫儿山,是珠江水系桂江的上游段.漓江流域地理坐标:E109°45′~111°02′,N24°16′~26°21′.流域全长164km,面积约为6050km2.整个流域以漓江为轴线,呈南北向狭长带状分布(图1),由北向南,依次流经兴安、灵川、桂林市区、阳朔.研究区纬度较低,属于雨热同期的中亚热带季风气候区,年平均气温在16.5~20℃,平均为19.5℃,全年平均降水量约2000mm左右,年均相对湿度为73%~79%[19].漓江流域的丰水期在每年的3~8月,枯水期从每年的9月到翌年的2月[19].流域内地表水和地下水是漓江地表径流的主要来源,在雨季发洪水时地表水向地下渗透,枯水期地下水补给河槽[20].据
力分馏较小,δ18O偏小.同时研究区大气降水源的蒸发速率相对较慢,并且大气降水来源单一[28-29].旱季主要受西风带输送的水汽源影响,该水汽源主要来自于干旱半干旱地区,风速大,蒸发比较旺盛,因此δD偏重.无论丰水期还是枯水期δD和δ18O具有相似的变化趋势,不难发现δD和δ18O沿流程的变化状态不完全一致.这是因为在质量效应的影响下,δD和δ18O分馏程度不同而造成的[30].δ18O(‰)δD(‰)δD2018-11旱季δD2019-3雨季δ18O2018-11旱季δ18O2019-3雨季图2δD和δ18O沿漓江流程变化特征Fig.2VariationofδDvalueandδ18OvalueofriverwateralongLijiangRiver2.2漓江流域地下水δD和δ18O组成特征枯水期地下水的δD和δ18O变化分别在-38.4‰~-29.4‰,-6.12‰~-5.34‰之间(表2),平均值分别-34.28‰,-5.87‰.丰水期地下水δD和δ18O变化分别在-33.4‰~-20.5‰,-5.75‰~-4.45‰之间(表2),平均值分别-27.50‰,-5.10‰.地下水δD和δ18O变化范围较小,空间变化不明显,呈富集趋势,表明地下水所处环境可能较稳定.如图3所示,地下水δD和δ18O随季节发生变化非常明显,丰水期的地下水δD和δ18O较枯水期偏负.丰水期各地下河δD和δ18O存在很大差异.所有的地下水取样点中,最明显的是40XT,41XJ采样点,δD和δ18O最偏正.在枯水期,40XT,41XJ采样点δD值和δ18O值又明显偏负,表明这两条地下河经受的水循环过程与其它地下河显著不同.除此外,其它地下水采样点之间δD和δ18O变化不大.由于各个地下河的内部结构,补给来源,岩溶管道特征有差异,水循环过程存在着一定差异,使得每条地下河的δD和δ18O组成特征有差异.δD(‰
【参考文献】：
期刊论文
[1]高原内陆河流域气候水文突变与生态演变规律——以内蒙古锡林河和巴拉格尔河流域为例[J]. 张阿龙,高瑞忠,刘廷玺,房丽晶,秦子元,王喜喜. 中国环境科学. 2019(12)
[2]漓江流域上游径流变化分析[J]. 许景璇,代俊峰. 人民长江. 2018(10)
[3]呼伦湖流域氢氧稳定同位素特征及其对水体蒸发的指示作用[J]. 高宏斌,李畅游,孙标,史小红,赵胜男,樊才睿. 湖泊科学. 2018(01)
[4]托来河流域不同海拔降水稳定同位素的环境意义[J]. 李永格,李宗省,冯起,肖莲桂,吕越敏,桂娟,袁瑞丰,张百娟. 环境科学. 2018(06)
[5]漓江段地表水体旱季硝酸盐动态变化特征及其来源[J]. 苗迎,章程,肖琼,赵海娟,李成习. 环境科学. 2018(04)
[6]柳江盆地地表水与地下水转化关系的氢氧稳定同位素和水化学证据[J]. 谷洪彪,迟宝明,王贺,张耀文,王明远. 地球科学进展. 2017(08)
[7]用稳定同位素方法估算大型浅水湖泊蒸发量——以太湖为例[J]. 肖薇,符靖茹,王伟,温学发,徐敬争,肖启涛,胡诚,刘寿东,李旭辉. 湖泊科学. 2017(04)
[8]漓江流域上游水质分析和污染物定量分割[J]. 代俊峰,杨艺,方荣杰,蒋立新. 中国农村水利水电. 2017(04)
[9]上海降水中氢氧同位素特征及与ENSO的关系[J]. 董小芳,邓黄月,张峦,朱志鹏,王琳,郑祥民,周立旻. 环境科学. 2017(05)
[10]漓江流域不同土地利用类型下水体污染类型与成因[J]. 林鹏,陈余道,夏源. 桂林理工大学学报. 2016(03)
本文编号：3473441
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