应用案例

Picarro L2130-i（用Picarro分析仪解码：小流域快速径流的“时间之谜”）

发表时间：2025-05-21

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摘要

Abstract

集水区的降雨径流转化通常遵循各种较慢和较快的流动路径，导致水流中混合有“年轻”和“较老”的水。本研究探讨了降水强度和土壤湿度对农业流域水流中水年龄分布的影响。以往研究仅考虑土壤湿度对水流中“年轻”和“较老”水混合的影响，但本研究假设降水强度也可能起关键作用。通过分析流域的高分辨率δ¹⁸O数据，利用基于SAS函数的示踪剂传输模型估算水流的渡越时间分布（TTD）。研究设置了两种SAS函数参数化情况：一种仅考虑土壤湿度，另一种同时考虑土壤湿度和降水强度。结果表明，考虑两者时，水流示踪模拟效果更好（纳什-萨特克利夫效率从0.31提高到0.51）。两种方法对小于90天的TT估计相似，但仅考虑土壤湿度时，小于7天的TT在夏季和秋季模拟不佳，因为此时降水直接贡献（如瓦排水）和地表流动过程显著。这表明在干燥土壤条件下，无论降水强度高低，事件水都可能通过快速流动路径（地表水流、瓷砖排水沟等）绕过土壤基质。因此，在优先流和地表流重要的流域中，SAS函数应同时考虑土壤湿度和降水强度，以更好地描述快速水流生成机制。

研究目的

Research Objective

探讨土壤湿度和降水强度对快速流的传输时间分布（Transit Time Distribution, TTD）的影响，特别是在一个具有显著快速径流响应成分的异质性流域中。研究旨在通过分析高分辨率的稳定同位素数据（δ¹⁸O），测试快速流及其传输时间是否仅受土壤湿度控制，还是也受降水强度的影响，并改进对快速流生成机制及其时间尺度的理解和描述。

研究方法

Research Method

研究地点选择