天津大学地科院陈喜教授团队提出适用于喀斯特流域的水文-同位素耦合模型

（通讯员 高满）我国南方喀斯特地区有着独特的地貌和水文特征，在峰丛-洼地型流域，岩溶地质结构发育，快速、慢速导水介质并存，具有地表-地下二元结构与多重水流特征，水循环过程复杂，流域降雨-径流过程模拟和水文过程解析存在很大的不确定性。

针对西南喀斯特典型流域下垫面结构和水文特征，天津大学地球系统科学学院陈喜教授团队构建了反映流域山坡-洼地水力联系的半分布式水文-氢氧同位素耦合模型，在模型不同单元（山坡和洼地）和不同水流系统（快、慢速流系统）中设置被动水箱蓄量，识别最佳模型结构。通过在山坡慢、快速流和洼地慢速流系统中配置1~3个被动水箱蓄量，有效提高了模型对径流和同位素过程的模拟精度，并反映了山坡和洼地两单元之间的主要水流路径以及山坡单元与洼地、流域出口之间的水力连接方式。

该研究有助于更精确刻画喀斯特流域山坡-洼地的水文结构和水流路径，提高流域降雨-径流过程模拟的准确性和模型预测精度。

流域水文-同位素耦合模型结构图

相关成果发表在水文学Top期刊《Hydrology and Earth System Sciences》，第一作者为天津大学地科院2019级博士生李光轩，通讯作者为陈喜教授，地科院王礼春副教授以及河海大学张志才教授、英国阿伯丁大学Chris Soulsby教授参与研究工作。该项研究受国家自然科学基金（42030506和41971028）的资助。

相关论文信息：

Li, G., Chen, X., Zhang, Z., Wang, L., and Soulsby, C.: Effects of passive-storage conceptualization on modeling hydrological function and isotope dynamics in the flow system of a cockpit karst landscape, Hydrol. Earth Syst. Sci., 26, 5515-5534, https://doi.org/10.5194/hess-26-5515-2022, 2022.

Zhang, Z., Chen, X., Cheng, Q., and Soulsby, C.: Storage dynamics, hydrological connectivity and flux ages in a karst catchment: conceptual modelling using stable isotopes, Hydrol. Earth Syst. Sci., 23, 51-71, https://doi.org/10.5194/hess-23-51-2019, 2019.

（编辑 董玥欣 万梦方）

（转自天津大学新闻网）