长江中游盆地尺度湖泊地下水排泄的空间异质性及其控制机制

本刊推荐：本研究创新性地联合运用δ18O和222Rn质量平衡模型，揭示了长江中游盆地（CYRB）湖泊地下水排泄（LGD）存在显著空间变异性（14-84 mm/d），并首次量化了水文连通性（贡献约54%）、盆地内位置（约23%）和湖水深度（约23%）三大主控因素的相对重要性。研究成果为全球湖-地下水相互作用研究提供了重要参考，并对区域水资源管理具有指导意义。

　　

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长江中游盆地（CYRB）位于长江中游，大致范围在东经111°32′11″至114°53′14″，北纬28°27′10″至31°42′25″之间（图1a）。其面积约为52,000 km²，地跨中国湖北和湖南两省。长江贯穿盆地中央，将其分为两部分：江北为江汉盆地，江南为洞庭盆地。该盆地...

The δ¹⁸O values

CYRB内不同湖泊水体的δ¹⁸O值存在显著差异。所有湖水样品的δ¹⁸O值范围在-7.69‰至-3.67‰之间，平均值为-5.61‰。其中，TXL湖水的δ¹⁸O值最高（-4.76‰），而SCL和HWL的δ¹⁸O值最低（分别为-6.97‰和-6.96‰）。盆地中部其他湖泊的平均湖水δ¹⁸O值较为接近（-5.90‰至-4.94‰）。

在CYRB，...

Comparison of the mass balance model results and their applicability

基于δ¹⁸O和²²²Rn质量平衡模型估算的LGD在8个湖泊中显示出差异（图4a）。将这两种模型应用于江汉-洞庭盆地的湖泊表明，两种方法的估算结果并不一致（图4b）。例如，在CHL、HHL和TXL等湖泊，两种模型的结果相对一致，偏差在15%到20%之间。相比之下，在...

Conclusions

本研究利用多种示踪剂和实地调查，考察了分布于CYRB的不同湖泊，以确定进入各湖泊的地下水排泄量。我们使用δ¹⁸O和²²²Rn质量平衡模型评估了长江中游盆地（CYRB）的LGD速率，识别了它们各自的适用性，并通过统计分析确定了LGD空间变异性的关键驱动因素。结果表明，稳定同位素特征、²²²Rn浓度以及地下水渗流和泉的存在共同证实了LGD的发生。