极端气候下洞庭湖河水-地下水相互作用：以资江洞庭湖河段为例

谌宏伟; 朱智超; 李正最; 喻娓厚; 周慧; 于莎莎; 彭向训

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.56

地学前缘 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (02) : 445 -455. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.56

极端气候下洞庭湖河水-地下水相互作用：以资江洞庭湖河段为例

谌宏伟, 朱智超, 李正最, 喻娓厚, 周慧, 于莎莎, 彭向训

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摘要

以2022年洞庭湖为研究背景，以资江洞庭湖河段为研究对象，采用水化学和氡同位素联合示踪的方法，探讨洞庭湖区不同季节河水-地下水相互作用关系，以揭示极端气候条件下湖区河道水交换的异常变化。1月和8月研究河段河水均为HCO₃-Ca型，地下水分别为HCO₃-Ca型和HCO₃-Ca与HCO₃·SO₄-Ca型，均主要受岩石溶滤控制，且均表现出河水-地下水一定程度混合的特征。1月和8月地下水²²²Rn浓度平均分别是河水的21和23倍，且两类水体均为1月高于8月。1月和8月河水TDS和Cl^-沿程均小幅度起伏变化，地下水中则以与河水总体相近的趋势大幅度波动；1月河水和地下水²²²Rn浓度沿程为总体先升后降的大幅度波动特征，8月则表现为上半河段变化趋势相反、下半河段趋势相近。综合分析认为：1月和8月研究河段上游和下游一定范围内均为地下水补给河水，中部一定范围内补给减弱；1月和8月地下水补给河水的速率分别为0.39×10^-4和0.44×10^-4 m³/（s·m）,补给量分别为1.24和1.39 m³/s。2022年的极端气候导致洞庭湖平原区河水和地下水相互作用关系出现异常，研究河段1月地下水补给河水强度增加，8月由通常的河水补给地下水逆转为地下水补给河水。极端气候不仅影响了洞庭湖平原河道水交换模式和强度，还可能导致河道生态系统的物质循环和能量流动功能出现异常。