托木尔峰青冰滩72号冰川径流同位素特征及径流分割

摘要

气候变暖对高寒流域冰川区径流过程的影响是全球变化研究的重要部分，不仅引起冰川流域径流量的变化，也相应改变了径流的组成结构。干旱半干旱地区的高寒山区广泛发育的冰川，远离人类居住区，流域内各种水体受人类活动的影响较小，各水体中氢氧环境稳定同位素受到的影响也很小，其同位素含量及其变化规律代表了在自然界中的本底值，同位素含量及其变化过程能够更直接的代表流域内各水体的水文水化学特征，能更好的研究水循环机制和演化过程。然而，到目前为止，国内对托木尔峰地区环境稳定同位素方面的研究还极其有限，因此开展该区流域内各水体的氢氧稳定同位素特征研究意义重大，不仅有助于了解冰川径流的水循环机制和水量来源，研究山区径流的历史和未来的演变过程，也为区域水资源调节和合理利用提供了科学依据。本文根据2010年8月中旬采集的青冰滩72号冰川流域内河水、冰川融水及降水的样品，分析探讨了托木尔峰青冰滩72号冰川径流的氢氧同位素特征并进行初步的径流分割，研究得到如下主要结论：
　　(1)根据分析冰川融水、降水和河水的氢氧同位素特征的相互关系，我们可知，青冰滩72号冰川流域内冰川融水的同位素值变化幅度相对稳定，其中δ18O和δD的变化范围分别为-11.78‰~-7.1‰和-76.24‰~-32.11‰，而降水的同位素值变化幅度比较大，δ18O的变化范围为-10.83‰~-1.34‰，δD的变化范围为-66.71‰~-12.45‰，河水样品中δ18O和δD的同位素值变化范围分别为-10.78‰~-7.30‰和-63.98‰~-58.29‰，与冰川融水的基本一致。所以青冰滩72号冰川夏季丰水期流域内径流的主要补给来源为冰川融水。
　　(2)通过不同水体同位素差异示踪法对研究区的河水径流补给来源进行估算，得出青冰滩72号冰川流域夏季丰水期冰川融水和降水对河水径流的贡献率，分别为78.12％和21.88%。表明托木尔峰地区青冰滩72号冰川流域径流来源主要为降水和冰川融水，而其中冰川融水是该区夏季丰水期河水径流的主要补给来源。
　　(3)随着气候异常和全球气温升高的加剧，青冰滩72号冰川的消融强度较天山山脉其他区域典型冰川更加强烈，而该区流域河水的主要补给来源为冰川融水。因此，在水资源利用时，水资源管理部门应更加重视区域内冰川融水径流的作用，合理利用水资源。

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第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 国内外研究进展

第二章 研究区概况

2.1 天山山脉概况

2.2 托木尔峰地区

2.3 阿克苏河流域青冰滩72号冰川

第三章 研究资料及方法

3.1 样品采集

3.2 实验分析与研究方法

第四章 氢氧稳定同位素特征分析

4.1 氢氧稳定同位素效应

4.2 氢氧稳定同位素特征

4.3 不同水体氢氧稳定同位素相关性

4.4 小结

第五章 径流组成的同位素证据

5.1 同位素径流分割结果

5.2 径流分割结果与同类研究比较分析

5.3 小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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