盐亭站在红层丘陵区降雨补给地下水机理方面取得进展

作者：盐亭站   更新时间：2022-03-14

四川红层地区总面积约11.82万km2，人口密集，但区域内降雨在时空上分布严重不均，夏秋多暴雨、冬春多干旱、严重缺水地区人畜饮用水十分困难。地下水是不可或缺的农业生产与生活资源，但红层区历来找水困难。针对区域内红层丘陵区地下水补给过程及机理不清的问题， 成都山地所盐亭站研究团队对该问题开展了持续研究，取得了初步的研究进展。

团队基于2012-2018年长序列的降水、地表水、土壤水、地下水水文化学监测，分析发现研究区地下水水化学类型是Ca•Mg-HCO3或Ca-HCO3，表现为岩石风化过程主导，雨季土壤水和浅层地下水的同位素动能分馏比旱季强。降水和温度是影响地下水同位素分馏的关键因素。lc-excess值的增加表明，补给过程中来自上坡的侧向流动贡献较大。降水量大于30毫米/天的降雨事件可有效地补给研究区的全坡面浅层地下水。地下水响应降雨的同位素信号曲线显示雨季浅层地下水的补给周期约为45-75天。基于事件尺度的氢氧同位素混合模型和年际尺度的氯离子平衡（CMB）法计算结果表明，次降雨尺度降雨对浅层地下水的补给率平均为27.83%，年降雨补给率平均为19.36%。红层丘陵区地下水更新相对较快，但受岩层水平产状特征的影响，其地下水储存能力较低。研究结果为亚热带四川盆地典型红层丘陵地区地下水可持续利用潜力评估及水资源优化管理提供了科学依据。

该研究由成都山地所与四川大学等单位合作完成,得到国家自然科学基金、美丽中国科技先导专项等项目的资助。相关成果以题为“Seasonal variations of groundwater recharge in a small subtropical agroforestry watershed wi th horizontal sedimentary bedrock”、“Threshold recognition for shallow groundwater recharge by precipitation using dual isot opes in a small subtropical hilly catchment” 近期发表于Journal of Hydrology和Catena上。

链接：

论文1：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169420311641

论文2：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816222001722

地下水氢氧同位素与降水输入的峰谷响应关系

降水补给地下水的雨量阈值识别

红层丘陵区坡面水文过程概图