亞熱帶生態所喀斯特小流域水文過純凈許可程研

文章来源:Erron 时间:2018-12-27

  亞熱帶生態所喀斯特小流域水文過純凈許可程研究獲進展

东北喀斯特别區地下水系統管道裂隙高度發育,導致地下水邊界難以確定,基於流域面積的傳統水文觀測和研讨办法存在局限。隨著同位素水文學的發展,氫氧穩定同位素技術在確定地下水連通性、滯留時間、補給和運移路徑等領域廣泛應用,其示蹤特性使其在喀斯特别區特别的水文過程研讨中具有明顯優勢。

  

近期,亞熱帶農業生態研讨所環江喀斯特站生態修復研讨團隊博士生胡可在研讨員陳洪松和王克林的指導下,以位於中國廣西環江縣的地下水系較為封閉的木連喀斯特小流域為研讨對象,使用氫氧穩定同位素技術和流量自動監測技術,結合野外實地調查和集總式水文模型,剖析瞭研讨區大氣降水、土壤水、地表水和表層巖溶水的氫氧穩定同位素季節變化規律,闡明瞭土壤層和表層巖溶帶的均匀水分滯留時間和季節補給規律。

  

研讨的次要結論如下:

  

(1)表層巖溶泉、土壤基流水和溪水的補給次要來自旱季降雨,且表層巖溶帶比土壤基流水和溪水都含有更多的旱季降雨,反映瞭窪地深沉土壤對降雨補給的截留和蓄存作用。

  

(2)彌散模型在該喀斯特小流域有較好的適用性。相對於坡腳而言,窪地土壤水擁有較淺的阻尼深度,暗示瞭窪地土壤層發揮阻滯战争緩下伏巖石帶補給過程的次要作用。

  

(3)小流域降雨響應快速,但產流較少且水分大局部需求流經表層巖溶帶後排泄,提醒瞭表層巖溶帶在小流域水循環中扮演著過渡帶和緩沖帶的角色。

  

(4)表層巖溶泉的水分滯留時間為56周,短於溪水和基流水。溪水大局部來自於表層巖溶帶,證明瞭白雲巖地區表層巖溶帶較高的水分蓄持才能和對疾速水文過程的延緩功用。

  

該研讨能為东北喀斯特别區无限水資源的合理配置提供科學依據,同時也為在復雜地質背景下開展流域水文過程研讨提供瞭办法上的參考。上述研讨结果以Seasonal recharge and mean residence times of soil and epikarst water in a small karst catchment of southwest China 為題發表在Scientific Reports上。該研讨失掉瞭西部行動計劃、國傢重點基礎研讨發展計劃、國傢自然科學基金項目的資助。

  

論文鏈接

  

  

大氣降水(a)、溪流水(b, c)、表層巖溶水(d)和土壤基流水(e)的氘同位素季節變化規律及其模型擬合效果。