江河源头区和水源涵养区的径流水源解析对深入理解流域水资源演变规律和水资源安全具有重要意义.选择汉江支流丹江的二级支流闵家河森林小流域,基于两次降雨事件下不同水体的氢氧稳定同位素采集分析,利用端元混合模型计算了两次典型降雨事件下事件水(降雨)和事件前水(流域前期储水)对河道径流的贡献比例及其动态变化特征.结果表明:小雨和暴雨事件下,河道径流的δD值分别为-64.23‰～-53.95‰和-81.35‰～-67.68‰,电导率分别为328～413和301～426μS·cm-1,总体上先下降后上升,洪峰滞后最大降雨强度的时间分别为22和16 h;小雨和暴雨事件下事件前水的贡献比例为93.5％和77.1％,洪峰时事件前水的贡献比例均高于事件水;小雨和暴雨事件时间来源划分的平均不确定性在95％置信区间分别为34.4％和28.9％,说明划分结果总体较为可靠;流域对降雨的拦蓄作用显著,小雨和暴雨事件下事件水的贡献量转化为径流深后分别为0.20和3.04 mm,仅分别占对应降雨量的1.7％和5.9％.降雨前包气带湿润程度和降雨强度对降雨径流的形成过程具有重要影响.包气带越湿润,降雨强度越大,事件水对河道径流的贡献比例越高.因此,流域径流水源变化定量分析可以为变化环境下秦岭水源涵养、水源地保护和径流变化归因分析提供科学指导.

水源解析;氢氧稳定同位素;电导率;端元混合模型;森林流域;径流分割;产流机制;秦岭

马天文;徐国策;赵超志;毛金沙;徐明珠;熊海晶;魏全;方康;万顺

西安理工大学 西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西 西安 710048;陕西交通控股集团有限公司,陕西 西安 710065

地球科学与环境学报

[1]马天文;徐国策;赵超志;毛金沙;徐明珠;熊海晶;魏全;方康;万顺-.基于氢氧稳定同位素示踪的秦岭森林小流域径流水源解析)[J].地球科学与环境学报,2022(03):545-557

水源解析,森林流域

氢氧稳定同位素,稳定同位素示踪,秦岭,小流域,江河源,水源涵养区,流域水资源,水资源演变,演变规律,水资源安全,汉江,支流,丹江,降雨事件,采集分析,端元混合模型,典型降雨,储水,河道径流,贡献比,动态变化特征,小雨,暴雨事件,电导率,先下,洪峰,降雨强度,时事,事件时间,置信区间,划分结果,拦蓄,贡献量,径流深,降雨量,雨前,包气带,湿润,降雨径流,变化环境,水源地保护,径流变化,变化归因,归因分析,科学指导,径流分割,产流机制

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