姬雨雨， 施文卿， 陈求稳， 安 磊

(1.河海大学 水利水电学院， 江苏 南京 210098； 2.南京水利科学研究院， 江苏 南京 210024)

1 研究背景

潜流带是河流地表水和地下水动态交换的饱和过渡区域，是河流中溶质交换、生物新陈代谢与繁殖的重要场所，在维持河流生态系统健康和稳定过程中发挥着重要作用[1-3]。为应对全球能源需求和气候变暖，世界各国推进水电开发[4]，大坝运行导致水位异常波动和泥沙冲淤平衡的改变，在库区和坝下形成众多河湾洲滩潜流带。水库昼夜发电引起水位波动，促使洲滩内部潜流交换和物质交换频繁发生，已逐渐成为国内外生态水文研究的热点区域[5-8]。潜流交换对潜流带内物化性质(溶解性气体、温度、pH、盐度、营养盐等)的空间分布和河流水质具有重要影响[6,9-11]。因此，量化潜流带的潜流交换流速和交换量成为了解其生物地球化学过程的重要基础和关键。

在潜流交换和太阳辐射的双重作用下，潜流带内的温度分布具有时空差异性，该温度差异可作为天然的示踪剂，用于表征地下水的流动。温度示踪法具有无污染、易于观测和准确度较高的优点，在计算潜流交换流速和交换量方面的应用广泛。Alexander等[12]利用连续监测的动态温度数据，估算水文地质参数并量化潜流交换量，Constant等[13]利用温度示踪确定了潜流交换的深度范围，Halloran等[14]利用温度示踪法计算了土体含水饱和度。然而，国内在潜流带研究中对于温度示踪法的应用仍处于起步阶段。……