城鎮(zhèn)化流域降水徑流氫氧同位素特征及洪水徑流分割

摘要：為研究人類活動影響下河流降水徑流響應(yīng)特征,以珠江三角洲典型城鎮(zhèn)化流域石馬河為研究對象,采集2017年1-12月日降水、河水樣品和3場臺風(fēng)期間的時段降水、洪水樣品,通過測定其氫氧穩(wěn)定同位素組成(δD、δ18O),分析流域降水、徑流氫氧同位素組成特征,并利用同位素二元混合模型,分割3場臺風(fēng)降水事件中事前水及事件水對流量過程的貢獻。結(jié)果表明,研究區(qū)域大氣降水δD、δ18O的變化范圍分別為-105.10‰~+9.98‰和-14.80‰~-0.55‰,年加權(quán)平均值為-57.88‰和-8.61‰,大氣降水線為δD=7.70δ18O+8.61(R2=0.98);河水δD、δ18O的變化范圍分別為-91.23‰~-15.96‰和-12.66‰~-4.01‰,δD-δ18O基本落在局地大氣降水線上,表明降水是石馬河徑流的主要來源。3場臺風(fēng)期間,事件水占洪水總徑流量的比例分別為59.7%、55.0%和69.4%,均高于事前水占比。洪水漲水初期事前水和事件水同步增長,漲水后期事件水比例逐漸增大,洪峰期間比例大于80%,成為徑流主導(dǎo)成分,表明流域城鎮(zhèn)化過程中下墊面不透水面積的增加會顯著改變水文循環(huán)過程。本研究成果可為珠江三角洲城鎮(zhèn)化流域水文預(yù)報提供理論基礎(chǔ)。