拉萨河流域水化学时空变化特征及影响要素分析
河水水化学组分及其分布特征可用于分析离子来源、判断地表水-地下水转化、识别流域内岩石风化类型等，对理解区域环境背景、水和溶质的收支、水体演化机制及溶质循环具有重要意义。拉萨河流域位于高寒、高山地区，河水水化学受降水、冰川和积雪融水、地下水等多种补给源以及地形地质条件影响，且丰枯期变化大。拉萨河河水是流域内居民生活以及工农业生产的主要水源，因此，分析其水化学特征及区域分布规律，对认识高寒山区水环境演变以及保障用水安全具有重要意义。 本研究系统采集了拉萨河流域从上游山区至下游河谷丰枯期河水水样以及降雨、冰川、积雪融水和地下水水样。分析水样中常规阴阳离子浓度，结合水体氢氧稳定同位素以及水文特征，采用Piper图、Gibbs图、离子比值端元图、主成分分析及相关性分析等统计分析方法，研究拉萨河流流域河水水化学成分时空变化特征、水化学成分影响因素及其与流域面积、高程、岩性等之间的关系；采用四个水文站连续观测的水化学浓度和流量资料，建立水化学浓度与流量之间的关系。得出如下结论： （1）拉萨河流域内河水与地下水以HCO3-Ca型为主，河水受降水、冰川融水和地下水的共同补给。河水溶质来源于碳酸盐岩、硅酸盐岩和蒸发盐岩的风化，且碳酸盐岩风化为主导。其中，非冰川区较冰川区受碳酸盐岩风化影响强，受蒸发盐岩风化影响弱。 （2）流量对离子浓度的影响主要表现在稀释-浓缩作用上，钙镁离子在枯水期发生浓缩作用伴随着析出现象发生，导致其占比相对丰水期降低。流域内四个水文站（羊八井站、旁多站、唐加站和拉萨站）离子浓度-流量关系未出现“化学稳态”现象。羊八井站河水受稀释现象明显，Na+、K+、Cl–随流量稀释程度大于Ca2+、Mg2+和HCO3–。 （3）随着流域面积增加，水岩作用时间增长，下游水体中TDS浓度升高。冰川区枯水期受北部第四系砂砾石赋存的地下水影响，丰水期初期碳酸盐岩与蒸发盐岩作用同时增强，丰水期随碳酸盐岩风化作用增强，蒸发盐岩溶解减弱。非冰川区枯水期、丰水期初期受流域特征影响不明显，由于非冰川区采样点控制流域面积小，在丰水期河流沿程蒸发盐岩溶解减弱不明显。 （4）流域内各水体氢氧同位素分布特征也表明，河水及地下水受降水补给，amp;nbsp;同时受到蒸发富集影响。丰水期初期受蒸发影响弱于枯水期和丰水期，地形起伏小的流域中部受蒸发影响强。各支流向下游延伸，岩石风化和蒸发作用的加强，导致离子浓度呈略上升趋势。受印度洋季风强弱的影响，区内降水及河水氢氧同位素值随纬度升高而偏正。河水大陆效应与高程效应显著，随着海拔降低，气温升高，重同位素富集，蒸发影响强烈，岩石风化增强，离子浓度升高。
河水水化学;氢氧同位素;浓度-流量关系;岩石风化;时空变化特征
天津大学
硕士
环境科学与工程
陈喜
2022
中文
P342
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）