新疆典型西风区内陆河-伊犁哈什河山区流域径流组成的稳定同位素和水化学示综研究

Under globe worming we research the separation of river runoff, impact of precipitation, understand water and ice-melting on river runoff, and hydrological procession of Runoff Transformation in Mountain Area, which has important academic in proving the water cycle research in inland river basin of arid area. For this reason, the hydrograph separation based on stable isotopic and geochemical tracers will be investigated at the mountain area of Yili Hashi River basin as a case study. The objectives of this project are as follows: we investigate the spatial and temporal variation of hydro-chemical and isotopes composition of various waters in the whole mountain catchments; A mixed runoff segmentation model was established to determine the contribution rate of different components of runoff; Based on the measured data of hydrological, meteorological and glacial material balance of different time scales, the parameters and results of runoff segmentation model are revised and validated; understanding of the inland river basin water cycle mechanism, mechanism, and climate change on the impact of hydrological processes for water resources system decision-making and management to provide a scientific basis.

在全球气候变暖背景下，干旱区内陆河山区流域作为气候变化响应的敏感区，在此区域开展地表径流组分的分割，探讨降水、地下水及冰雪融水对径流组成的影响，探究山区径流转化的水文过程，对丰富干旱区水文过程研究具有一定学术意义。本项目选择典型西风区天山内陆河-伊犁哈什河山区流域作为研究靶区，系统分析山区流域整个时间段上，不同水体稳定同位素和水化学时空变化特征结合水化学示综，建立端元混合径流分割模型，确定径流不同组分贡献率；利用不同时间尺度序列的水文、气象、冰川物质平衡等实测数据，对径流分割模型参数和结果进行修订和验证；深入了解内陆河山区流域水循环的机制、机理，以及气候变化对水文过程的影响，为水资源系统决策与管理提供科学依据。

在全球气候变暖背景下，干旱区内陆河山区流域作为气候变化响应的敏感区，在此区域开展地表径流组分的分割，探讨降水、地下水及冰雪融水对径流组成的影响，探究山区径流转化的水文过程，对丰富干旱区水文过程研究具有一定学术意义。课题通过分析伊犁喀什河径流水化学、同位素和大气降水同位素数据探究径流水化学及同位素时空分布特征、形成原因及环境意义、以及大气水汽来源。主要结果：伊犁喀什河径流水体主要为Ca2+- HCO3-型，泉水为Ca2+- HCO3-- SO42-型。径流水化学组成主要控制因素为岩石风化作用且主要为碳酸盐类矿物风化水解。径流受到区域气候条件变化及补给源影响，水化学及同位素特征有明显的季节变化，冬春季径流水化学及同位素值较低且变化较小，夏秋季径流水化学及同位素值较高但变化较大。径流水化学及同位素海拔变化特征受到气候变化，补给源组成以及大坝和水电站影响，在不同海拔高度表现出不同变化特征。流域内大气降水水汽主要来源于大西洋，受水汽远距离输送，途中加入较多二次蒸发水汽的影响，氘盈余值（d-excess）整体上偏大，但是2月氘盈余偏低，与受北极气团源地温度低、空气湿度大、水汽输送路径短影响有关。该流域夏季降水主要来源于西风环流和局地再循环水汽，冬季则受西风环流和北极气团共同影响，大西洋水汽形成的降水占研究区总降水量的68.6%，局地再循环水汽占17.1％，北冰洋水汽形成的降水占研究区总降水量的14.3%。项目的开展深入了解内陆河山区流域水循环的机制、机理，以及气候变化对水文过程的影响，为水资源系统决策与管理提供科学依据。