论文部分内容阅读
为了解冰川融水对河流的作用，探索高寒山区流域水文过程，本论文以老虎沟流域为研究对象，通过对流域内同位素和水化学采样布控、水文和气象观测，综合分析了老虎沟流域大气降水、冰雪融水、河水及地下水的稳定同位素与水化学离子的时空分布特征和变化趋势，研究了老虎沟流域冰雪融水、大气降水和地下水对地表径流的贡献；水流路径和区域地下水滞留时间；流域地下水水文地球化学过程，取得了如下认识：
(1)老虎沟上游降水中δ18O具有明显的季节变化；全流域河水中的δ18O也具有明显的季节变化和显著的高程效应，高度梯度约为-0.12‰/100m；冰雪融水和地下水的稳定同位素时空变化比较稳定。
(2)老虎沟上游降水中化学离子的季节变化幅度比较大。河水中的化学离子具有明显的垂直分带，3600m以上化学离子变化幅度较大，各种水体转化频繁。冰雪融水和地下水水化学离子的时空变化相对比较稳定。
(3)应用端元分析法对老虎沟流域上游河源区2009年主要径流期(5月1日-8月14日)径流分割结果表明，冰川末端径流中大气降水占19.0％，冰川融水占68.9％，地下水占12.1％。
(4)分别运用卷积积分方法和波函数方法，研究得出老虎沟流域下游地下水平均滞留时间分别为1.83a和2.17a。
(5)从老虎沟流域上游大雪山冰雪融水区到下游山前昌马洪积扇，河水的矿化度不断增高，水化学类型由HCO3-Mg-Ca过渡到HCO3-SO4-Ca-Mg。从老虎沟上游大雪山冰雪融水区到下游昌马洪积扇地下水的水流路径上，方解石发生了沉淀反应：而石膏、岩盐发生了溶解反应；CO2大量进入水体；Ca2+和Na+离子交换作用很弱。