采用理论推导和实验研究相结合的手段,着重于机理研究,进行了若干个同位素水文基础实验研究,包括室内外器皿水自由蒸发实验、室内不同温度条件下器皿水蒸发实验、土柱浸泡实验、土槽人工降雨径流实验和土壤水蒸发分馏实验。通过这些实验研究,获得了一些有用的基础数据,为揭示同位素水文学基本规律提供了依据,主要获得了如下成果(1)用一级动力学反应原理推导了瑞利分馏方程,表明瑞利分馏过程可以用反应的同位素分子间的动力学行为来解释;(2)进行了不同气象条件下室内外器皿水蒸发实验,根据蒸发水体稳定同位素及气象要素的同步观测资料,确定了分馏因子与气象要素及蒸发间的关系(3)通过理论分析和两个人工降雨径流实验对现行两水源同位素径流分割法某些假设条件的合理性进行了验证;(4)探讨了导致土壤水氢氧同位素变化的主要影响因素。土壤水同位素改变主要受蒸发分馏和降雨输入混合的影响;(5)设计室外水面蒸发实验和土壤蒸发实验,建立基于同位素质量守恒原理的同位素时段平均分馏系数与蒸发量之间关系,分析时段平均分馏系数与气象因素间关系,研究蒸发条件下氢氧同位素在土壤中变化规律。
英文主题词isotopes; isotopic fractionation; evaporaton rate; differential equilibrium model