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大兴安岭外源水补给的水量平衡与同位素证据

2021-08-14王文凤马芬艳陈建生

水资源保护 2021年4期

陈 刚,王文凤,马芬艳,陈建生,3

(1.河海大学科技处,江苏 南京 210098; 2.河海大学土木与交通学院,江苏 南京 210098;3.河海大学地球科学与工程学院,江苏 南京 210098)

大兴安岭位于内蒙古自治区东北部与黑龙江省西北部,北起黑龙江畔,南至西拉木伦河上游谷地,东北—西南走向,全长1 200 km,平均海拔1 200 m,总面积32.72万km2[1]。大兴安岭分布着中国面积最大的原始森林,也是内蒙古高原与松辽平原的分水岭。大兴安岭多年平均降水量小于500 mm,但地表水资源极为丰富,沟壑中的溪流常年流淌,主要河流有呼玛河、塔河、多古河、多布库尔河、甘河等,大兴安岭地区年径流深高达262.4 mm,这是极为罕见的[2]。

关于大兴安岭地区水资源丰富的原因存在两种不同的观点:一种观点认为,山区发源的河水都来自降水补给,冬季补给河流的泉水来自夏季降水入渗并储存在含水层中的地下水,流域内的总水量是平衡的[2];另一种观点认为,大兴安岭流域水量不平衡,河流接受稳定的泉水补给,稳定的泉水不是来自当地降水的入渗补给,而是来自外源地下水的跨流域补给:西藏内流区河流与湖泊存在渗漏[3-5],渗漏水通过深循环导水通道补给到鄂尔多斯、阿拉善、内蒙古高原、大兴安岭、松嫩平原、三江平原及长白山地区一带[4,6-8]。

由于全球降水的氢氧同位素关系点都落在全球雨水线(global meteoric water line, GMWL)上,地下水如果来自当地降水的入渗补给,那么地下水的氢氧同位素应该与当地降水的多年加权平均值相同或相似,虽然降水在入渗过程中可能受到蒸发分馏的影响,但氢氧同位素关系点将沿着特定的蒸发线(evaporation line, EL)分布,通过对比分析可以确定地下水是否来自当地降水的入渗补给[9-10]。……

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