徐 飄，唐詠春,2，張思思，劉德富,2，楊正健，馬 駿

(1. 湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院 河湖生態(tài)修復(fù)與藻類(lèi)利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430068；2. 三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

由于同位素分餾、水汽來(lái)源差異以及不同水體的混合作用都將會(huì)影響河水中同位素組成，使不同河流和不同河段水體的氫氧同位素特征具有一定的差異性，目前氫氧同位素已被廣泛應(yīng)用于揭示流域水文循環(huán)、判別河水補(bǔ)給來(lái)源的研究中[1-4]。近幾年研究發(fā)現(xiàn)，河流氫氧同位素的補(bǔ)給來(lái)源有大氣降水、冰雪融水、地下水等[5-14]。其中河水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，當(dāng)河水主要受大氣降水補(bǔ)給時(shí)，該流域水體將繼承大氣降水同位素變化特征[5-8]，丁悌平等[7]探討了長(zhǎng)江水的氫氧同位素組成與大氣降水的關(guān)系，研究表明大氣降水是地表水的主要來(lái)源，從攀枝花到河口的干流水體δD和δ18O 呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，與該流域大氣降水的δD 和δ18O 變化趨勢(shì)基本一致。姚俊強(qiáng)等[8]探討了呼圖壁河流域河水氫氧同位素時(shí)空分布與大氣降水的關(guān)系，研究表明該流域河水接受大氣降水補(bǔ)給導(dǎo)致河水同位素組成有著明顯的季節(jié)變化特征，該流域水體δD和δ18O的最大值出現(xiàn)在秋季，最小值出現(xiàn)在冬季。冰雪融水是雪山周邊河流的主要補(bǔ)給來(lái)源[9]，同時(shí)受冰雪融水補(bǔ)給的河流氫氧同位素值一般較貧化[10, 11]，如 Penna 等[10]的研究發(fā)現(xiàn)位于意大利的Bridge Creek Catchment流域受意大利中東部阿爾卑斯山δD 和δ18O 較貧化的冰雪融水補(bǔ)給影響，具有較低的氫氧同位素值。有研究表明，因地下水較地表水而言所受的蒸發(fā)作用較小，地下水的δD、δ18O 比地表水更貧化，當(dāng)流域水體受地下水補(bǔ)給后河水δD、δ18O 將會(huì)變貧化；另一方面由于水/巖作用使地下水與含氧巖石發(fā)生同位素交換，將導(dǎo)致地下水δ18O 富集[12-14]。

瀾滄江作為國(guó)際河流，前人對(duì)瀾滄江的研究主要集中在流域水電資源開(kāi)發(fā)[15, 16]、流域水環(huán)境與水生態(tài)效應(yīng)[17-19]、流域極端氣候[20, 21]等方面，而關(guān)于瀾滄江流域氫氧同位素的研究尚無(wú)資料報(bào)道，因此，本文利用穩(wěn)定同位素技術(shù)，研究瀾滄江云南段水體的氫氧同位素組成特征，來(lái)探討該流域水體氫氧同位素時(shí)空分布規(guī)律及不同河段水體補(bǔ)給來(lái)源差異，以期為更深入認(rèn)識(shí)瀾滄江流域的水文循環(huán)過(guò)程提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

瀾滄江在云南境內(nèi)(后文簡(jiǎn)稱(chēng)瀾滄江云南段)的干流總長(zhǎng)度為1 216 km，流域面積約為1.42 萬(wàn)km2。瀾滄江云南段位于東經(jīng)98°20′～102°19′，北緯21°08′～29°15′，地處西南縱向嶺谷區(qū)，主要受西風(fēng)帶環(huán)流氣候影響，流域干濕分明，一般5-10月為濕季，11-4月為干季，約85%以上的降水量集中在濕季。流域由北向南依次覆蓋寒溫帶、溫帶、暖溫帶、北亞熱帶、中亞熱帶、南亞熱帶、北熱帶等7個(gè)氣候帶。流域地勢(shì)呈北高南低趨勢(shì)，瀾滄江云南段上游河谷海拔為2 000 m以上，具有典型的干旱河谷氣候特征；在其中游河段，海拔高度為2 000 m左右；在其下游段海拔高度均位于1 000 m以下，流域河道寬度增加變寬，流速緩慢。本研究區(qū)域上游(北部)監(jiān)測(cè)最高點(diǎn)位于迪慶藏族自治州德欽縣，下游(南部)監(jiān)測(cè)最低點(diǎn)位于西雙版納傣族自治州勐臘縣，其南北海拔高差為1 771 m。

為分析瀾滄江云南段水體氫氧穩(wěn)定同位素時(shí)空分布特征及其在自然河道-梯級(jí)水庫(kù)之間的差異，分別于枯水期(2017年2月)與豐水期(2017年6月)在瀾滄江云南段進(jìn)行樣品采集，枯水期與豐水期采集樣品為地表水。如圖1所示，自上而下在瀾滄江云南段設(shè)置32個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，鹽井(YJ1)至大華橋(DHQ)流域內(nèi)目前沒(méi)有水庫(kù)建設(shè)，為上游自然河段；而苗尾庫(kù)區(qū)(MV1)至景洪庫(kù)區(qū)(JH2)已建有功果橋、苗尾、小灣、漫灣、大朝山、糯扎渡、景洪水電站，使該河段形成首尾相連的湖泊型水庫(kù)，對(duì)原有的水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了影響，為中游水庫(kù)河段；因橄欖與勐松水電站目前均未建設(shè)，橄欖02(GL2)至勐臘(GLK)為下游自然河段；在支流黑惠江、小黑江、黑河共設(shè)置7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中小黑江及其來(lái)流分別設(shè)置5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

圖1 瀾滄江云南段采樣點(diǎn)空間分布Fig.1 The spatial distribution of sampling points in Lancang River in Yunnan Province

2 材料與方法

2.1 樣品采集與測(cè)試方法

2.1.1 樣品采集與保存

水樣在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行采集后，先經(jīng)0.22 μm的混合纖維膜(Whatman GF/C)過(guò)濾，再用其潤(rùn)洗60 mL棕色塑料瓶3次后不留空氣泡地裝滿(mǎn)此瓶，并立即將瓶蓋擰緊，隨之用Parafilm密封膜將瓶口密封，最后在瓶體貼上采樣標(biāo)簽，于低溫3～4 ℃保存。

2.1.2 樣品測(cè)試方法

所有樣品的δD和δ18O值的測(cè)定均在湖北工業(yè)大學(xué)河湖生態(tài)修復(fù)與藻類(lèi)利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。將水樣放于2.0 mL取樣瓶，用元素分析儀-穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀聯(lián)機(jī)(Flash EA 2000 HT- Delta V Advantages，Thermo公司)測(cè)定樣品中的δD和δ18O值。水樣在1 450 ℃的高溫裂解爐中形成H2與CO，被載氣He帶入色譜柱分離純化后，依次進(jìn)入穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)定。一般用δ值來(lái)描述穩(wěn)定同位素比率。δ值指樣品中氫氧穩(wěn)定同位素的比值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品同位素比值的千分之偏差，計(jì)算公式如下：

(1)

式中：δ為測(cè)定樣品的同位素比值；Rsample為樣品中重同位素比輕同位素的豐度；Rstandard為標(biāo)準(zhǔn)樣品中重同位素比輕同位素的豐度。

在氫氧同位素測(cè)量過(guò)程中，為檢驗(yàn)儀器的穩(wěn)定性與測(cè)量值的準(zhǔn)確性，每個(gè)樣品連續(xù)測(cè)5次取平均值，同時(shí)每間隔10個(gè)樣品插入VSMOW標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(δD=0%，δ18O=0%)與SLAP2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(δD=-42.75%,δ18O=-5.55%)進(jìn)行同步測(cè)量，δD和δ18O分別為0.05%與0.006%[22,23]。

水溫使用YSI-EXO多參數(shù)水質(zhì)分析儀(USA)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，水面寬度使用激光測(cè)距儀UNI-T393B現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，海拔高程使用高精度手持GPS定位儀MobileMappe 20現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

2.2 數(shù)據(jù)分析

2.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化校正方法

基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將用儀器測(cè)量的穩(wěn)定同位素?cái)?shù)據(jù)校正為基于國(guó)際參考標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，以此來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定同位素分析。這些校準(zhǔn)方法主要為已知參考?xì)庹嬷敌Ｕ?、單一?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校正與2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校正[24]。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，多標(biāo)準(zhǔn)物校正法是穩(wěn)定同位素?cái)?shù)據(jù)校正的可靠方法，此方法較單一點(diǎn)校正產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差小，得到的數(shù)據(jù)更為精確。本文的Pearson相關(guān)性分析均借助SPSS 21.0軟件完成。

本文所用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化校正方法為2點(diǎn)線(xiàn)性?xún)?nèi)插校正法，即雙標(biāo)校正法。此方法是利用2個(gè)被認(rèn)定參考標(biāo)準(zhǔn)的真值(VSMOW：δD=0%，δ18O=0%；SLAP2：δD=-42.75%，δ18O=-5.55%)和儀器測(cè)量值進(jìn)行線(xiàn)性回歸，本研究以VSMOW和SLAP2的δD、δ18O真值與測(cè)量值為基點(diǎn)將樣品的測(cè)量值校正為真值，計(jì)算公式如下：

(2)

同時(shí)根據(jù)樣品δD與δ18O值的分析精度，對(duì)其真值進(jìn)行有效取值[25, 26]，樣品同位素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 樣品同位素分析結(jié)果Tab.1 Results of isotopic analysis of samples

續(xù)表1 樣品同位素分析結(jié)果

2.2.2 氘過(guò)量參數(shù)演化的原理

在水循環(huán)過(guò)程中，降水是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于同位素的分餾作用，在全球大氣降水中氫、氧穩(wěn)定同位素組成呈線(xiàn)性相關(guān)變化，1961年Craig[27]把這種相關(guān)變化定義為全球大氣降水線(xiàn)(Global Meteoric Water Line，簡(jiǎn)稱(chēng)GMWL)：δD=8δ18O+ 10。事實(shí)上，由于氣、液相同位素組分分餾的不平衡差異，使得不同地區(qū)所測(cè)得的大氣降水線(xiàn)與全球大氣降水線(xiàn)在斜率和截距上均會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏移。為了量化這種差異，1964年Dansgaard[5]提出了氘過(guò)量參數(shù)(d)的概念，并定義為:d=δD-8δ18O，d值的大小可以直觀地反映出不同地區(qū)大氣降水蒸發(fā)、凝結(jié)過(guò)程中的不平衡程度[28,29]。

氘過(guò)量參數(shù)是大氣降水的一個(gè)綜合的環(huán)境因素指標(biāo)，隨著對(duì)水循環(huán)中各種水體(河水、降水、地下水等)同位素組分研究的不斷深入，氘過(guò)量參數(shù)也被應(yīng)用于各類(lèi)不同水體中。氘過(guò)量參數(shù)會(huì)隨區(qū)域氣候條件的改變，而發(fā)生相應(yīng)變化，且主要受水汽源區(qū)相對(duì)濕度、風(fēng)速以及水體表面溫度的影響。因此，在研究地表徑流組成的動(dòng)態(tài)演化方面，該參數(shù)發(fā)揮著必不可少作用。

3 結(jié)果與分析

3.1 地表水體氫氧同位素組成與季節(jié)特征

在枯水期，瀾滄江云南段干流地表水體δD值變化范圍為-16.90%～-12.50%，δ18O值變化范圍為-2.012%～-1.694%；在豐水期，其δD值變化范圍為-10.55%～-7.65%，δ18O值變化范圍為-1.438%～-1.102%。δD與δ18O的平均值在枯水期分別為-14.970%和-1.875%，在豐水期分別為-9.33%和-1.306%。在枯水期與豐水期，δD值標(biāo)準(zhǔn)差均大于δ18O，其中δD標(biāo)準(zhǔn)差分別為1.35%和0.73%，δ18O標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.071%和0.087%。

圖2 瀾滄江云南段地表水體δD、δ18O值的季節(jié)特征Fig.2 Seasonal characteristics of the δD and δ18O values in the surface water of Lancang River in Yunnan Province

如圖2所示，在枯水期與豐水期，瀾滄江云南段地表水δD、δ18O值的變化趨勢(shì)基本一致，支流水體δD、δ18O值較干流水體明顯富集，且枯水期δD、δ18O值均明顯低于豐水期；研究區(qū)干流地表水體δD、δ18O最高值均出現(xiàn)在糯扎渡庫(kù)區(qū)01(NZ1)，且有支流匯入的糯扎渡庫(kù)區(qū)NZ3與NZ1的δD、δ18O值均明顯高于其余干流地表水。研究區(qū)支流地表水體δD、δ18O最高值在枯水期出現(xiàn)在小黑江來(lái)流 (XHY)樣點(diǎn)，在豐水期出現(xiàn)在黑河(HH)樣點(diǎn)。在枯水期，研究區(qū)下游自然河段(GL2-GLK)地表水δD值較上游自然河段(YJ1-DHQ)明顯富集，而在豐水期2者無(wú)明顯差異。

3.2 地表水體氫氧同位素特征分析

如圖3所示，根據(jù)瀾滄江云南段地表水體的δD、δ18O值，擬合研究區(qū)在枯水期與豐水期河水趨勢(shì)線(xiàn)(RWL)分別為δD=12.26δ18O+80.16(R2=0.83)、δD=7.25δ18O+1.1(R2=0.85)。目前，在瀾滄江云南段氫氧同位素的研究還鮮有報(bào)道，同時(shí)該研究區(qū)的降水資料十分有限，本文較難應(yīng)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到當(dāng)?shù)卮髿饨邓€(xiàn)，故與全球大氣降水線(xiàn)(GMWL)δD=8δ18O+10[27]相對(duì)比。在枯水期，研究區(qū)RWL斜率(12.26)與截距(80.16)均高于GMWL斜率(8)與截距(10)；上游自然河段地表水體δD、δ18O值均遠(yuǎn)偏離于GMWL與RWL，并位于這2條線(xiàn)右下方；中游水庫(kù)段地表水體δD、δ18O值基本位于GMWL右下方，并較為離散；下游自然河段地表水體δD、δ18O值基本位于GMWL附近。在豐水期，研究區(qū)河水線(xiàn)斜率為7.25，十分接近全球大氣降水線(xiàn)的斜率(8)，且研究區(qū)地表水體δD、δ18O值均位于GMWL附近。

3.3 瀾滄江云南段地表水氫氧同位素與水體屬性的關(guān)系

對(duì)瀾滄江云南段氫氧同位素變化與水體屬性進(jìn)行相關(guān)性分析，由表2可以看出，不同河段水體氫氧同位素在不同季節(jié)與水體屬性的關(guān)系具有明顯差異性。研究區(qū)上游自然河段的δD值和δ18O值在枯水期未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，但在豐水期相關(guān)系數(shù)為0.991(P<0.01,n=7)，呈極顯著正相關(guān)；在枯水期，δD值與高程呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01,n=7)，而與水溫和水面寬分別呈極顯著正相關(guān)(P<0.01,n=7)和顯著正相關(guān)(P<0.05,n=7)，但δ18O值與水溫、高程、水面寬在枯水期均未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性；在豐水期，δD值和δ18O值與水溫均未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，而與高程呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01,n=7)，與水面寬度呈顯著正相關(guān)(P<0.05,n=7)。在研究區(qū)中游水庫(kù)河段的δD值和δ18O值在枯水期與豐水期的相關(guān)系數(shù)分別為0.884、0.918(P<0.01,n=14)，呈極顯著正相關(guān)；在枯水期，δD值和δ18O值與水溫均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01,n=14)，與水面寬均呈顯著正相關(guān)(P<0.05,n=14)，而δD值與高程呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01,n=14)，δ18O值與高程呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05,n=14)；在豐水期，δD值與水溫和水面寬呈顯著正相關(guān)(P<0.05,n=14)，而與海拔未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，δ18O值與水溫、高程、水面寬在枯水期均未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性。在研究區(qū)下游自然河段的δD值和δ18O值在枯水期與豐水期未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，同時(shí)δD和δ18O值與高程、表層水溫、水面寬均未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性。

圖3 瀾滄江云南段地表水體δD～δ18O關(guān)系的季節(jié)特征Fig.3 Seasonal characteristics of the δD～δ18O relationship in the surface water of Lancang River in Yunnan Province

表2 地表水體δD、δ18O值與水體屬性的Pearson相關(guān)性Tab.2 The Pearson correlation of δD, δ18O values and water properties in the surface water

注 ：*表示P<0.05, **表示P<0.01。

4 討 論

4.1 瀾滄江云南段地表水在枯水期的氫氧同位素組成及其影響因素

鑒于地表水成因的復(fù)雜性，單由地表水的氫氧同位素組成難以反映不同河段水體補(bǔ)給來(lái)源的差異性，而河水氘過(guò)量參數(shù)的變化能夠反映水體蒸發(fā)、冰雪融水與大氣降水形成過(guò)程中的同位素分餾效應(yīng)。通過(guò)對(duì)流域冰融水、地表水等水體的氘過(guò)量參數(shù)特征進(jìn)行研究，可揭示流域水循環(huán)轉(zhuǎn)化過(guò)程中大氣降水、冰融水、地表水之間的相互關(guān)系。故為便于對(duì)瀾滄江云南段流域水體氘過(guò)量參數(shù)進(jìn)行分析，將全球大氣降水方程δD=8δ18O+10(d=1.0%)及當(dāng)d值為2.0%、1.0%、0%、-1.0%、-2.0%時(shí)的情況繪制于圖4、圖5。

圖4 在枯水期瀾滄江云南段地表水體d值的分布特征Fig.4 Distribution characteristics of the d value of the surface water of Lancang River in Yunnan Province in the dry season

圖5 在豐水期瀾滄江云南段地表水體d值的分布特征Fig.5 Distribution characteristics of the d value of the surface water of Lancang River in Yunnan Province in the wet season

圖4為在枯水期瀾滄江云南段流域地表水體的氘過(guò)量參數(shù)特征。可以發(fā)現(xiàn)研究區(qū)上游自然河段(YJ1-DHQ)地表水d值位于-2.0%～-1.0%，導(dǎo)致這種情況發(fā)生的原因是由于該區(qū)域地處干旱河谷區(qū)，氣候常年干燥，干濕季分明，在枯水期降雨量較少，使地表水受到強(qiáng)蒸發(fā)作用，故導(dǎo)致水樣氘過(guò)量d值均小于全球d=1.0%的平均水平。同時(shí)該河段水體δD與高程呈極顯著負(fù)相關(guān)，2者間R2達(dá)到0.894(P<0.01)，這進(jìn)一步表明該河段從高海拔流向低海拔的過(guò)程中受蒸發(fā)分餾作用影響，使重同位素逐漸富集。從圖2可以發(fā)現(xiàn)該河段地表水δD、δ18O值明顯貧化，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是該河段位于云南省西北部，西岸有海拔5 000 m以上的梅里雪山(最高峰卡瓦格博海拔6 740 m)和大米勇雪山，東岸有察里雪山、甲午雪山和白芒雪山等，每年2月(枯水期)此區(qū)域的月平均溫度為5～10 ℃，冰雪融水對(duì)地表水的貢獻(xiàn)已經(jīng)很明顯，使該河段地表水受氫氧同位素值較低的冰雪融水補(bǔ)給，并導(dǎo)致其δD、δ18O值貧化。這種現(xiàn)象與蒲燾[9]對(duì)麗江-玉龍雪山周邊流域河水氧同位素的研究發(fā)現(xiàn)冰雪融水是雪山周邊地區(qū)地表徑流的主要補(bǔ)給來(lái)源，以及高晶等[11]在普莫雍錯(cuò)表層湖水的研究中發(fā)現(xiàn)以冰雪融水補(bǔ)給為主的河流具有稀釋作用，使河流入湖口附近湖水δ18O 較貧化的現(xiàn)象相似。因此可推斷該時(shí)期研究區(qū)上游自然河段地表水δD、δ18O主要受蒸發(fā)作用與冰雪融水影響。

在枯水期研究區(qū)中游水庫(kù)河段(MV1-JH2)地表水d值位于0%～1.0%。同時(shí)該河段水體δD、δ18O值與表層水溫和水面寬度呈顯著正相關(guān)，δD、δ18O值與表層水溫間R2為0.942、0.765(P<0.01)，δD、δ18O值與水面寬度間R2為0.574、0.541(P<0.05)。這表明該河段受一定蒸發(fā)作用影響，導(dǎo)致這種情況發(fā)生的原因是是在枯水期各水庫(kù)以蓄水為主，放水量降低，流域面積增大，且該時(shí)期降雨量較少，從而導(dǎo)致水體的蒸發(fā)分餾作用增強(qiáng)。從圖2可以發(fā)現(xiàn)該河段地表水δD、δ18O值沿河流方向基本呈逐漸富集趨勢(shì)，但在糯扎渡庫(kù)區(qū)出現(xiàn)突增現(xiàn)象，該庫(kù)區(qū)內(nèi)的δD、δ18O值較自然河段與水庫(kù)段δD、δ18O值富集，這種現(xiàn)象與小黑江和黑河2條支流相繼匯入糯扎渡庫(kù)區(qū)有關(guān)。由于小黑江的左岸與右岸上均存在不同程度的廢水排放，且支流短小，蒸發(fā)量大，使支流小黑江與黑河具有較高的δD、δ18O值，它們的加入必然導(dǎo)致該庫(kù)區(qū)δD、δ18O值富集。這種現(xiàn)象與丁悌平等[7]在對(duì)長(zhǎng)江流域氫氧同位素的研究中發(fā)現(xiàn)支流的相繼匯入使得長(zhǎng)江干流的δD、δ18O值不斷富集的現(xiàn)象相似。因此可得出該時(shí)期研究區(qū)中游水庫(kù)河段地表水δD、δ18O主要受一定蒸發(fā)作用與支流匯入影響。

與上游自然河段不同的是，在枯水期研究區(qū)下游自然河段(GL-GLK)地表水d值均位于1.0%左右，且水體氫氧同位素組成位于GMWL附近。這種情況發(fā)生的原因是該區(qū)域?qū)俦睙釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，年平均降水量大于1 200 mm，由此可見(jiàn)該區(qū)域降雨量充沛，大氣降水是其主要補(bǔ)給來(lái)源。這種現(xiàn)象與蔣保剛等[30]在對(duì)漢江上游金水河流域氫氧同位素的研究中發(fā)現(xiàn)金水河干流水體由于受大氣降水補(bǔ)給影響，使δD、δ18O值位于全球大氣降水線(xiàn)附近的現(xiàn)象相似。因此我們可得出該時(shí)期研究區(qū)下游自然河段地表水δD、δ18O主要受大氣降水補(bǔ)給。

4.2 瀾滄江云南段地表水在豐水期的氫氧同位素組成及其影響因素

圖5為在豐水期瀾滄江云南段流域地表水體的氘過(guò)量參數(shù)特征?？梢园l(fā)現(xiàn)在該時(shí)期整個(gè)瀾滄江云南段干流地表水d值均位于1.0%左右，變化范圍不大，說(shuō)明其水汽來(lái)源一致，且大氣降水為該流域地表水的主要補(bǔ)給來(lái)源。另外，在中游水庫(kù)河段氘過(guò)量參數(shù)d值出現(xiàn)一定波動(dòng)，其主要原因是該流域的中游地區(qū)建有一定規(guī)模的水庫(kù)，將河水?dāng)r截、蓄積，導(dǎo)致地表水更容易發(fā)生同位素分餾效應(yīng)，從而導(dǎo)致氘過(guò)量參數(shù)的變化。吉磊[31]對(duì)瑪納斯流域地表水氫氧同位素研究發(fā)現(xiàn)平原水庫(kù)和渠系的修建，會(huì)使地表水中的δD、δ18O 更加富集的現(xiàn)象與本研究相似。同時(shí)由圖2可知，在該時(shí)期糯扎渡庫(kù)區(qū)的δD、δ18O值明顯高于其余干流樣點(diǎn)與枯水期的現(xiàn)象一致，表明在該時(shí)期支流的匯入對(duì)水庫(kù)有一定影響。由豐水期δD與δ18O值相關(guān)性分析可知，研究區(qū)下游自然河段δD值與δ18O值未呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，而上游自然河段δD與δ18O值的相關(guān)系數(shù)為0.991(P<0.01)，呈極顯著正相關(guān)，這種情況發(fā)生的原因是下游自然河段水體受到大壩攔截和城鎮(zhèn)生活污水排放及流域面積等因素的作用，而上游自然河段水體氫氧同位素受到的影響相對(duì)較小，故使下游自然河段地表水δD與δ18O值相關(guān)性比上游自然河段更弱。此現(xiàn)象與成玉婷等[32]對(duì)丹江流域氫氧同位素的研究發(fā)現(xiàn)由于丹江干流水體受到城鎮(zhèn)生產(chǎn)生活用水和污水處理排放等人為因素的作用，而其小流域水體氫氧同位素受到的影響相對(duì)較小，使丹江干流較小流域水體的氫氧同位素相關(guān)性弱類(lèi)似。綜上可得出在豐水期，整個(gè)瀾滄江云南段地表水主要受大氣降水影響，同時(shí)中游水庫(kù)段受支流匯入影響，下游自然河段受一定人類(lèi)活動(dòng)影響。

5 結(jié) 論

(1)在枯水期與豐水期，瀾滄江云南段流域地表水體δD與δ18O值的變化趨勢(shì)基本一致，均表現(xiàn)出一定季節(jié)變化，枯水期的δD、δ18O值均顯著低于豐水期。同時(shí)該區(qū)域干流地表水體δD與δ18O值存在明顯的線(xiàn)性關(guān)系(枯水期為δD=12.26δ18O+80.16、R2=0.83，豐水期為δD=7.25δ18O+1.1、R2=0.85)。

(2)在枯水期，研究區(qū)上游自然河段地表水體主要受冰雪融水與蒸發(fā)作用影響，中游水庫(kù)段受一定蒸發(fā)作用與支流匯入影響，下游自然河段主要受大氣降水補(bǔ)給。在豐水期，整個(gè)瀾滄江云南段地表水主要受大氣降水影響，同時(shí)中游水庫(kù)段受一定支流匯入影響，下游自然河段受一定人類(lèi)活動(dòng)影響。

瀾滄江為我國(guó)西南地區(qū)最大的河流之一，對(duì)其水資源狀況與演變趨勢(shì)的研究很有意義。為深入探討瀾滄江水文資源變化情況與水循環(huán)模式，還需對(duì)該流域冰雪融水、大氣降水、地下水等水體的氫氧同位素組成進(jìn)行分析，并對(duì)與河水之間的相互作用進(jìn)行更深入研究。由于資料有限，目前無(wú)法利用氫氧同位素組成來(lái)追溯其水循環(huán)模式的詳細(xì)演化過(guò)程。但若對(duì)其展開(kāi)一定的氫氧同位素研究，對(duì)探討瀾滄江流域水循環(huán)將具有重要的指示作用。