环境地球化学国家重点实验室知识库

受多重导水介质影响，喀斯特流域水循环过程复杂，只以水分为研究对象的水文学方法难以刻画其时空变化特征及其受喀斯特水文地质条件的控制作用。稳定氢氧同位素赋予岩溶水指纹信息，为解译喀斯特流域水循环时空演变与水文功能提供了重要研究手段。论文选取贵州普定后寨河流域为研究对象，基于月尺度的高空间分辨率的水样采集，结合聚类分析和克里金插值方法，分析流域岩溶地下水氢氧同位素和反映蒸发分馏程度的Lc指数时空分布特征及其影响因素。以此为基础，研究喀斯特流域降雨混合、水文连通性及水流路径等水文作用。结果表明，研究区雨季岩溶地下水δ¹⁸O与Lc偏负，枯季岩溶水整体δ¹⁸O与Lc相对偏正，表明雨季湿热条件下，岩溶地下水受“新”、“老”水混合作用与流域蒸发过程的共同影响，枯季地下水混合作用较弱，蒸发作用弱；相较于中下游覆盖型岩溶区，流域上游峰丛区岩溶水δ¹⁸O偏负，Lc偏正，表明流域上游土壤/表层岩溶带浅薄山区，降雨入渗迅速，岩溶水中土壤水成分较低，下游土壤较厚，入渗较慢且蒸发强烈，地下水蓄存时间长，岩溶水中土壤水成分较高。干湿交替期，岩溶水Lc快速变负，表明随水文连通性增强，土壤水补充岩溶含水层地下水能力增强。