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随着现代化进程的加快，人们对水资源的需求更加迫切，同时对水资源利用中所面临的问题也更加关注。本文选取暖温带半干旱半湿润季风气候区，具有典型代表性的锦绣川流域进行水循环规律的研究。于2011年7月至2012年7月采集锦绣川流域降水、土壤水、地下水和河流水体样品数据，利用同位素标记不同水体的方法，对流域内氢氧稳定同位素进行测试与分析，探讨研究区内大气降水、河流、土壤水和地下水体的转化关系及转换比例，以期为研究区内建立生态水文模型提供基础数据，为水资源可持续管理提供技术支撑。（1）大气降水是水循环的一个重要环节，通过研究锦绣川流域内大气降水中环境同位素氢氧的特征，确定大气降水中同位素的值随时间、温度、降水量的相关关系。同位素值随季节变化的整体规律为夏季偏高、冬季偏低，与温度呈正相关关系，与降水量呈负相关系；进行降水云团同位素的标记，确定锦绣川流域内在季节尺度上受不同降水气团的控制机制。利用氢氧稳定同位素来研究大气降水的时空变化规律具有优越性，且研究成果可与传统的研究方法进行比对。（2）通过研究锦绣川流域大气降水中氢氧稳定同位素的关系，确定该流域内的大气降水线方程为δD=7.16δ18O+4.35‰，R2=0.92，对于研究大气降水在济南市南部山区的变化规律及暖温带大陆性气候的内陆地区的水循环显得尤为重要。（3）通过研究锦绣川流域内不同水体氘盈余（d）的分布规律，可知，大气降水d值的变化规律为夏季较小，低于全球大气降水线截距的10‰；冬季较大，d值高于全球大气降水线的截距。这主要是由于流域夏季和冬季受不同降水气团的影响：夏季主要由来自海洋的变性暖湿气流控制，d值逐渐减小；冬季由变性极地大陆气团控制，d值逐渐增加。河水、土壤水和泉水d值变化规律较小，整体变化幅度不大，且季节差异不明显，表明河水、土壤水、地下水的补给源差异较小。通过分析不同水体氘盈余值差别的原因，确定锦绣川流域内不同水体的补给来源，对于探查流域内水循环过程具有十分重要的意义。（4）利用同位素标记技术，即不同水体中同位素组分不同，并结合同位素混合比公式，确定锦绣川流域内大气降水转化为河水、土壤水和地下水的比率分别为43.76%、21.91%、6.84%，其余27.49%的大气降水受蒸发和植物截留的影响而损耗掉。地下水转化为河水的比率是28.75%，河水蒸发返回大气水的比率为29%，初步确定锦绣川流域水循环过程中不同水体的转化关系及转化率。同时利用工业盐示踪技术，验证流域内水循环过程中大气降水对地表水、地下水、土壤水的转化关系这一环节，结果表明利用同位素标记技术研究的水循环过程符合客观实际。利用氢氧稳定同位素研究流域水循环过程，为研究区内建立生态水文模型提供基础数据，为水资源可持续管理提供技术支撑。