水文模拟不确定性长期以来是制约寒区水文发展的瓶颈问题。水稳定同位素示踪为认识冰川流域径流过程提供了重要"指纹"信息,但仍缺乏有效模型将该信息与冰川水文模型耦合,而且同位素信息对冰川流域水文模型不确定性的约束效果也有待检验。将水稳定同位素信息(δ18O)与冰川流域水文模型FLEXG相耦合,实现对冰川流域水稳定同位素和径流过程的耦合建模(FLEXG-iso),并在乌鲁木齐河源1号冰川流域进行模拟检验和径流分割。结果表明:模型不仅对2013—2016年径流过程有良好的模拟效果,还可以重现水稳定同位素、冰川物质平衡等重要过程。利用水稳定同位素这一辅助数据,提高了模型参数的识别能力,减少了模拟过程中各水源的相互妥协效应和不确定性范围。2013—2016年1号冰川断面径流32%~34%来自融雪,48%~51%来自融冰,0%~7%来自地下水,12%~15%来自降雨径流。水稳定同位素对雪和冰川相关中间过程有明显的约束能力,原有模型对融冰贡献的模拟偏高约7%。FLEXG-iso模型的建立有助于推动寒区水文学理论和方法...
以长江源区沱沱河流域为研究区,立足于野外观测,并借助同位素及遥感技术,系统开展冰川、冻土和积雪综合作用区的径流形成机制研究。利用稳定同位素径流分割,量化流域内冰川融水径流对总径流的贡献率,结合野外观测的气温数据和遥感解译的冰川面积数据,研究气温与冰川面积对冰川融水径流的影响机制;基于野外观测的土壤温度、土壤含水量及土壤田间持水量等数据,分析冻土的冻、融过程,估算研究区冻土的释放水量,并分析其对径流的影响;利用遥感积雪覆盖产品数据,分析研究区积雪覆盖的空间分布特征,结合野外观测的同期降水量、气温、土壤温度等数据,估算积雪的雪水当量,研究其对径流的影响;分析沱沱河流域冰川、冻土与积雪时、空分布特征,借助度日因子模型,综合研究各因素综合影响下的流域径流形成机制。本研究有助于深入对冰川、冻土作用区域水文过程的了解,对于变化环境下流域水循环的理论研究也具有重要价值。
2014-01