以PCA揭示降雨期间岩溶地下水文地球化学的形成

详细信息   

• 责任者：杨平恒^c西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室 ; 袁道先 ; 袁文昊 ; 旷颖仑 ; 贾鹏 ; 贺秋芳
• 刊名：科学通报
• 出版年：2010
• 卷期：55^b9
• 关键词：岩溶水 ; 水文地球化学20^a主成分分析 ; 水土流失 ; 降雨量 ; 地下水
• 页码：788～797
• 索书号：P106.6/432
• 图表：^c表3参40插图
• 分类号：1700
• 文摘期号：2010/09

摘要

通过对降雨条件下重庆青木关地下河出口姜家泉水文地球化学指标的高分辨率监测，发现各种指标对降雨响应迅速。采用主成分分析(PCA)，提取能代表84.961%信息量的3个主成分，来反映岩溶地下水水文地球化学的形成。结果表明，降雨造成的以浊度、Al³⁺、全Fe、全Mn、Ba²⁺和NO₂^-等离子浓度升高为代表的土壤流失，和以HCO₃^-、Ca²⁺、Sr²⁺等与灰岩溶解有关的离子浓度和电导率降低为代表的稀释效应，对水文地球化学特征变化的贡献率为41.495%；以Na⁺、NO₃^-、PO₄^3-、K⁺、Cl^-等离子浓度和电导率升高为代表的农田中残留肥料及鸭子代谢物，对水文地球化学特征变化的贡献率为37.449%；白云质灰岩、白云岩的溶解对水文地球化学特征变化的贡献率为6.017%。第一场降雨期间，水质变化主要受进入地下河的农田中残留肥料和鸭子代谢物的控制，而在第二场降雨期间，水质变化则主要为土壤流失所影响。