闪电河流域“三水”氢氧同位素特征及水体转换分析

通过采集闪电河流域2020年2月至2022年2月的降水与2021年的丰(8月)和枯(10月)水期的地表水和地下水,运用稳定同位素技术,对流域“三水”的氢氧稳定同位素进行时空变化分析,探讨水体同位素与环境因子的关系,结合HYSPLIT模型追踪大气水汽来源,利用端元混合模型揭示水体转换关系.结果发现,当地降水线的斜率和截距均小于当地大气降水线,水汽主要来自西风水汽、极地气团和东亚季风环流,降水同位素有显著的温度效应;时间上,地表水与地下水同位素在季节变化上均表现出枯水期较丰水期更富集,地表水与地下水d-excess值均低于全球平均值,显现出当地强烈的蒸发作用;空间上,地表水δ^(18)O值丰枯季节在空间上具有相同的变化特征,呈现上游至下游逐渐富集,地下水δ^(18)O高值区空间分布不均,地下水δ^(18)O值随埋深的增加更加贫化;地下水水线斜率最高在丰水期为7.87,与当地大气降水线和地表水水线斜率十分接近,表明丰水期“三水”存在复杂的水力联系.研究区在丰水期地表水主要接受降水的补给,其次是接受地下水的径流补给.研究结果有助于明确闪电河流域同位素变化特征反映的水文信息,为揭示干旱半干旱区水文循环提供理论依据.

复杂河流水体能值转换率研究

以含有水利工程和支流汇入的复杂河流为研究对象,在考虑了可更新资源、不可更新资源、经济社会反馈和负产出投入能值的基础上,建立了水库水体能值转换率数学模型;考虑水量和能值平衡,建立了支流汇入后干流水体能值转换率数学模型,进而提出了复杂河流水体能值转换率的计算方法,经计算,六冲河干流夹岩水库入库河水化学能平均能值转换率由4.85×10^4sej/J增至下泄后的1.15×10^5sej/J,经过支流白甫河的汇入,汇入点至洪家渡水库间的干流水体能值转换率变为8.87×10^4sej/J.实例研究表明:水利工程的作用和支流的汇入,使得干流水体能值转换率存在空间差异.受水利工程影响后,干流水体能值转换率显著增加;受支流汇入影响后,干流水体能值转换率介于支流和汇入点前干流水体能值转换率之间.

综合利用水库水体能值转换率研究

以综合利用水库为中心的水资源工程系统为研究对象,基于水库水量和水体能量变化分析,在考虑可更新资源、不可更新资源、经济社会反馈和负产出投入能值的基础上,建立了综合利用水库的水体能值转换率、供水工程及水电站能值转换率的数学模型,并以夹岩水利枢纽及黔西北供水工程为例进行验证。实例研究表明:能值转换率的计算与水资源利用方式有关,对于兼有供水、发电的综合利用水库,应同时计算化学能及重力势能能值转换率;不同工程的水体能值转换率不同,水库水体能值转换率最低仅为7.19×10~4sej/J,毕大工程水体的能值转换率最大为1.48×10~5sej/J,总干渠、南干渠和北干渠前段的水体能值转换率居于其中,随着供水工程延伸,水体能值转换率越来越大。