氢氧稳定同位素对达里湖水体蒸发与补给来源的指示作用

摘要: 为了研究稳定同位素质量平衡法在寒旱区封闭型内陆湖泊水量平衡计算中的适用性，以内蒙古高原达里湖作为研究区域，基于流域水体样品中氢氧稳定同位素（δD、δ18O）特征分析，讨论了δD、δ18O对水体蒸发和补给来源的指示作用。结果表明：夏季达里湖水体氢氧稳定同位素值不断减小，其主要受到降水过程的影响；冬季结冰过程使得氢氧同位素在冰体中富集。达里湖湖水δ18O-δD关系点落在了当地大气降水线的右下方，显示湖区水体蒸发最为强烈；部分河水和地下水δ18O-δD关系点落在当地大气降水线左上方，显示当地大气降水并非其地下水的主要补给来源。利用稳定同位素质量平衡法对2018年达里湖蒸发量和地下水补给量进行估算，结果显示年蒸发量约为2.69×108 m3,全年地下水补给量约为1.65×108 m3。在考虑动力分馏和初始水体同位素组成的条件下，利用水体稳定同位素分馏过程中δD与剩余水体比例的关系，计算得到达里湖湖水蒸发损失量约为初始水体的41%~46%。