第四纪研究  2016, Vol.36 Issue (6): 1383-1392   PDF    
新疆伊犁河流域河水同位素与水化学特征及成因
王贺 , 谷洪彪 , 姜纪沂 , 迟宝明 , 孔慧敏     
( 防灾科技学院, 三河 065201)
摘要: 本文以新疆伊犁河流域(伊犁河、特克斯河、巩乃斯河及喀什河)河水为研究对象,对其氢氧稳定同位素与水化学特征及成因进行了分析探讨。研究结果表明:伊犁河干流水化学类型以SO4·HCO3-Ca·Na型为主,长期农业生产致使其矿化度最高;特克斯河、喀什河次之,以低矿化度HCO3·SO4-Ca型水为主;巩乃斯河沿程由HCO3·SO4-Ca型水逐渐转变为SO4·Cl-Na·Ca型水,受地形、地下水补给影响,矿化度沿程变化幅度流域内同比较大。伊犁河水离子主要来源于蒸发岩的风化溶解,支流(特克斯河、巩乃斯河、喀什河)河水离子主要来源于蒸发岩和碳酸盐岩的风化溶解。伊犁河流域河水δD、δ18O值偏负,具有明显的内陆特征,空间表现出由南向北逐渐贫化、由东向西逐渐富集的特征。本文建立流域河水线(RWL)为:δD=7.14δ18O+6.16(R2=0.93),表明河水氢氧同位素组成受到一定程度蒸发作用影响。值得注意的是,伊犁河和特克斯河水体中δD、δ18O组成表现出反高程效应,当高程增加100m时,δD和δ18O值分别增加0.6‰和5.2‰,其主要原因是纬度效应掩盖了高程效应。氘盈余值d-excess(d-excess=δD-8δ18O)与δ18O关系指示出,喀什河补给来源异于其他河流,可能接受氢氧同位素较贫化的冰雪融水补给。
主题词水化学特征     氢氧同位素     环境效应     伊犁河流域    
中图分类号     P592;P597+.2                     文献标识码    A

河水水化学组成对流经地区的自然环境具有重要的指示作用,不同来源的水体氢氧同位素可以揭示大气降水水汽来源,判断地下水、 地表水径流途径及补给来源[1-4]。目前,各国学者对国内外各大河流的水化学及同位素组成特征均开展了不同物质的研究,如亚洲的恒河[5]、 欧洲的多瑙河[6]、 非洲的尼罗河[7]等; 我国长江流域[8]、 黄河流域[9]、 乌鲁木齐河流域[10]等。现有研究表明,各流域河水的离子组成主要受岩石风化作用控制,氢氧同位素组成受区域环境因素影响[11-13]。岩石风化因素和大气降水因素对北疆三大流域(准噶尔流域、 伊犁河流域和额尔齐斯河流域)河流水化学的影响分别占59 % ~98 % 和2 % ~39 % [14],其中碳酸盐和蒸发岩的矿物溶解为河水离子的主要来源,在干旱环境影响下,气候条件对岩石风化过程有一定程度影响[15]。长江水体中同位素组成主要受补给来源、 大陆效应和高程效应等因素影响,区段性特征显著[8]; 黄河同位素组成受干旱区环境、 区域性水汽循环参与程度等因素影响[9]; 雅鲁藏布江流域河水同位素组成受支流、 地下水和蒸发因素影响,季节性变化显著[16]; 塔里木河流域河水同位素组成主要是由高程效应和大陆效应共同作用的结果[17]

在全球尺度下河流水化学的自然控制因素已被广泛研究,但在偏远地区、 气候异常且人类活动有限的流域尺度下,河流水化学研究较少。然而,新疆伊犁河流域独特的地理位置使其具备诸多特点[18-20]:1)极其少见的折返型河流(发源于哈萨克斯坦境内,沿东北方向流入我国,又以西北方向流出我国); 2)三山(北天山、 南天山、 伊什格里克-克特绵山)、 两谷(伊犁-巩乃斯谷地、 喀什河谷地)、 一盆(特克斯河盆地)组成流域的主要地貌单元; 3)水文、 气候条件异于新疆其他地区; 4)由低纬度流向高纬度; 5)中亚内陆腹地新疆地区地表水系最发达、 水资源最丰富的流域。目前对于伊犁河流域的研究主要以水化学过程及影响因素分析为主[21, 22],但研究对象为北疆三大流域,并未对伊犁河流域进行单独分析。明晰水文地球化学及同位素特征对于揭示区域水文循环尤为重要,而气候、 地形地貌、 人类活动等又是控制水文地球化学过程的关键因素。因此,本文通过野外实地调查,在采集伊犁河干流及其支流水样的基础上,重点对伊犁河流域河水水化学组成及空间分布特征受控制因素、 河水氢氧稳定同位素组成及空间变化特征受控制因素进行分析和讨论,研究结果可为流域尺度水文循环研究提供借鉴,同时也为进一步开展地下水环境调查提供参考依据。

1 研究区概况

伊犁河为中哈两国跨国境河流,属于中亚内陆河水系,也是我国最大的国际河流。我国境内新疆河长442km,流域面积5.76×104km2。该流域地形复杂,北为天山北支婆罗科努山及伊连哈比尔尕山,南为天山南支哈尔克山及那拉提山,中为山势较低的克特绵山、 伊什格里克山。北部和中部山段之间为伊犁河谷与喀什河谷,南部和中部山段之间为巩乃斯河谷与特克斯河盆地。高山区海拔为2800~3600m,分布有现代冰川,寒冻剥蚀作用强烈。中山区海拔为2100~2800m,流水作用强烈。低山丘陵区海拔小于2100m,主要为黄土分布区。河谷平原区海拔为500~1500m,谷底较窄,地形坡度较大[20](图 1)。

图 1 新疆伊犁河流域(a,b)及采样点分布图(c)(地形图[23]) Fig. 1 The location of Yili River basin(a,b) and distribution of samples(c)

伊犁河上游由特克斯河、 巩乃斯河、 喀什河三大支流组成(图 1c)。特克斯河河源在海拔6000m以上,冰川面积1495.5km2; 喀什河河源在4500m以上,冰川面积421.6km2; 巩乃斯河河源为3500m以上的高山,山区地形切割强烈。流域径流形成类型有冰雪融水型、 降雨融雪混合型、 季节积雪融水及降雨型。流域内,冬季积雪、 春夏季降水及气温变化是构成河道径流量大小的主要控制因素。全区属于大陆性中温带气候,年平均气温9~12℃,多年平均降雨量217.3~834.6mm,多年平均蒸发量945mm[20]

2 样品采集与分析方法 2.1 样品采集

根据伊犁河流域地理及水文特征,于2014年8月沿伊犁河及支流进行了系统的河水样品采集,共取得河水样品22组(R1~R22),样点分布如 图 1c所示。δ 18 O、 δD(δ 2 H)测试样品选用100ml聚乙烯采样瓶,常规水化学组分测试样品选用500ml聚乙烯采样瓶进行现场密封,现场采用多参数水质仪测试温度、 pH值、 氧化还原电位(Eh)、 溶解氧(DO)、 电导率(EC)、 矿化度(TDS)等指标。

2.2 分析方法

常规离子Ca2+、 K、 Na、 Mg2+、 SO42-、 Cl-由美国赛默飞离子色谱仪测定,HCO3-由盐酸标准溶液滴定法测定; NO-2、 NO3-由全自动水化学分析仪(SmartChem200)测定; δ 18 O和δD(δ 2 H)利用液态水同位素分析仪(DLT-100)测定,测试精度分别为±0.1 ‰ 、 ±1 ‰ 。氢氧稳定同位素比率以相对于“维也纳标准平均海洋水(VSMOW)”的千分偏差来表示: δ=(R样品-R标准)/R标准×1000,式中: R样品为河水样品中18 O/16 O (D/H) 的比值,R标准为VSMOW中18 O/16 O(D/H) 的比值; 另外,还进行了氘盈余值 d-excess=δD-8δ 18 O(简称d)的分析。

3 结果与分析 3.1 水化学组成特征

伊犁河流域河水水化学组成见 表 1。特克斯河、 巩乃斯河pH值分别介于7.17~8.49和7.27~8.58,汇流后,伊犁河上段pH值为7.25左右,而喀什河汇入后,伊犁河下段pH值升高至8.41左右,呈弱碱性水; 特克斯河、 巩乃斯河及喀什河平均Eh值分别为69.61mV、 128.57mV和106.73mV,汇流后,伊犁河平均Eh值为95.60mV,其中特克斯河受人类活动影响最小,呈弱氧化环境; 支流及伊犁河DO含量变化幅度较小,无汇流补给影响,均为8.0mg/L左右; EC和TDS值沿程逐渐增大,支流汇流后,伊犁河平均EC和TDS值分别为575.00mg/L和309.66mg/L,高于支流。

表 1 伊犁河流域河水水化学组成* Table 1 Hydrochemical composition of water samples in Yili River basin

特克斯河、 喀什河水化学类型单一,均为HCO3 · SO4-Ca型水; 巩乃斯河沿程离子含量差异显著,水化学类型渐趋复杂,沿程由HCO3 · SO4-Ca 型逐渐转变为 SO4 · Cl-Na · Ca 型; 伊犁河以 SO4 · HCO3-Ca · Na 型水为主。伊犁河流域各河流离子含量沿程变化见 图 2。特克斯河离子含量沿程变化趋于平稳; 巩乃斯河离子含量沿程逐渐增大,且变化幅度较大; 喀什河离子含量沿程也呈逐渐增大趋势,其含量与特克斯河相当。特克斯河和巩乃斯河汇流后,伊犁河水离子含量沿流向增大,而喀什河汇入后,伊犁河离子含量略有下降,但仍为全流域较高值。

图 2 伊犁河流域河水离子含量沿程变化 Fig. 2 Variation of chemical composition along the distance in Yili River basin
3.2 氢氧稳定同位素分布特征

伊犁河流域河水氢氧同位素组成见 表 2。特克斯河水δD和 δ 18 O变化范围分别为-74 ‰ ~-66 ‰ 和-11.3 ‰ ~-10.4 ‰ ; 巩乃斯河水δD和 δ 18 O变化范围分别为-85 ‰ ~-76 ‰ 和-12.9 ‰ ~-11.0 ‰ ; 喀什河水δD和 δ 18 O变化范围分别为-88 ‰ ~-80 ‰ 和-13.3 ‰ ~-12.5 ‰ ; 伊犁河水δD和 δ 18 O变化范围分别为-77 ‰ ~-72 ‰ 和-11.6 ‰ ~-10.9 ‰ 。各河流δD和 δ 18 O沿程变化趋势见 图 3,特克斯河和伊犁河水氢氧同位素相对富集,喀什河相对贫化,而巩乃斯河水δD和 δ 18 O沿程变化幅度较大。总体上,氢氧同位素由南向北表现出逐渐贫化特征,由东向西表现出逐渐富集特征。伊犁河水 δ 18 O和δD沿流向呈逐渐降低趋势,上游河水 δ 18 O和δD介于特克斯河和巩乃斯河之间,下游由于喀什河的汇入,导致 δ 18 O和δD贫化,受支流补给影响显著。由水化学组成特征可知,特克斯河与喀什河河水水化学组成相同,离子含量相似,但氢氧稳定同位素组成差异显著,特克斯河为全流域最富集的河流,而喀什河为全流域最贫化的河流。

表 2 伊犁河流域河水δD和 δ 18 O组成 Table 2 δD and δ 18 O composition of Yili River basin

图 3 伊犁河流域水体中 δ 18 O和δD沿程变化 Fig. 3 Variation of δ 18 O and δD along the distance in Yili River basin
3.3 水文地球化学成因分析 3.3.1 离子含量影响因素分析

特克斯河主流(R6~R9)受人类活动影响较小,离子含量变化趋于平稳(TDS为105.98~130.59mg/L)。 巩乃斯河上游山区地形起伏较大,切割强烈,径流条件好,有利于溶滤作用进行,因此上游水体离子含量较小(TDS为113.66mg/L),而河流下游(R13)降雨相对减少,地势低洼,径流减弱,离子含量显著增加(TDS为984.16mg/L); 另一方面,由于下游地处恰博河冲洪积扇和特克斯河冲洪积扇中间地带,地下水径流受阻,蒸发浓缩作用强烈,形成大面积硫酸盐氯化物型水,河水受到地下水排泄补给,水化学类型变化一致[18, 19],且巩乃斯河下游氢氧同位素富集(δ 18 O为-11.0 ‰ ,δD为-76 ‰ ),进一步说明该河段水化学主要受蒸发浓缩作用影响。喀什河离子含量沿程呈幅度较小的增大趋势,但仍为全流域离子含量较小的河流,氢氧同位素组成也为全流域最贫化的河流(δ 18 O为-13.3 ‰ ~-12.5 ‰ ,δD为-88 ‰ ~-80 ‰ ),这可能由于喀什河主要受氢氧同位素较贫化的冰雪融水补给,蒸发浓缩作用对其影响较小。伊犁河地区地形坡度较缓,径流条件变差,且径流途径较长,长期水岩相互作用增加了离子含量; 由实地调查可知,伊犁河同时受煤炭疏干水的排放补给影响,离子含量较其他支流高。 另外,伊犁河两岸土地利用率较高,长期农业生产可加强风化腐蚀土壤,也会导致河水中离子含量较高[13]

3.3.2 离子比例特征及来源分析

将河水样测试所得数据绘于Gibbs图中( 图 4)。各支流水化学形成特征总体相近,主要受岩石矿物风化作用影响,其次为大气降水因素。而伊犁河主要受岩石因素影响外,还受一定程度的蒸发因素影响。伊犁河水体中Cl-浓度介于26.10~38.95mg/L之间,高于世界河流平均水平8.10mg/L[24]。流域平均年降雨量为217.3~834.6mm,小于世界平均年降水量880mm[25],且伊犁河地势较缓,径流条件差,因此水体离子浓度一定会受蒸发作用影响。巩乃斯河下游(R13)的Na/(Na+1/2Ca2+)比值和Cl-/(Cl-+HCO3-)比值高于其他河流,且TDS含量较高,表明该河段水化学类型主要受蒸发因素影响。不同岩石矿物的风化过程,所溶解的离子组分不同。Na和K主要来源于蒸发岩或硅酸盐岩的风化产物,Ca2+和Mg2+可能来源于碳酸盐岩、 蒸发岩或硅酸盐岩,SO42-和Cl-主要来源于蒸发岩的溶解,HCO3-主要来源于碳酸盐岩[25]。以下将根据河流离子比例系数图( 图 5)对离子来源进行具体分析。

图 4 Gibbs图解法比较伊犁谷地区域各河流水化学特征 Fig. 4 Gibbs graph of chemical composition of Yili River basin

图 5 伊犁河流域各河流水体中主要离子关系图 Fig. 5 Proportions of major ions for the water of Yili River basin

γNa/Cl 系数可判断Na的主要来源,是表征水体中钠离子富集程度的一个水文地球化学参数[26]。由 图 5a可知,各支流水样位于斜率为1的γNa/Cl关系等值线附近,由此可推断蒸发岩(石盐NaCl)的风化产物是支流水体中Na和Cl-的主要来源,而伊犁河水体中γNa/Cl比值远大于1,表明Na除了受蒸发岩的影响,可能还有硅酸盐类(如钠长石)的介入[27]

图 5b可知,支流样点位于HCO3-/Cl-+SO42-等值线附近,伊犁河样点位于其下方,由此判断蒸发岩和碳酸盐岩的风化溶解为支流河水离子的主要来源,而伊犁河表现出蒸发岩的风化溶解更占优势,以矿化度相对较高的硫酸盐矿物为主。

图 5c5d可知,伊犁河及支流各样点均位于HCO3-/Ca2++Mg2+和HCO3-+SO42-/Ca2++Mg2+等值线下方,表明碳酸盐岩和蒸发岩的风化溶解不能完全解释全流域河水中Ca2+和Mg2+的来源,难容矿物硅酸盐岩的风化溶解也提供了Ca2+和Mg2+; 其中伊犁河样点更接近于等值直线HCO3-+SO42-/Ca2++Mg2+,支流各样点更接近于等值线HCO3-/Ca2++Mg2+,说明伊犁河水中Ca2+和Mg2+主要来源于蒸发岩矿物溶解,其次为碳酸盐和硅酸盐,而支流河水中Ca2+和Mg2+主要来源于碳酸盐岩矿物溶解,其次为蒸发岩和硅酸盐。

图 5e可知,大部分样点落于HCO3-/Na+K等值线附近,表明碳酸盐岩的风化溶解同样提供了Na和K; 与 图 5f对比可知,除伊犁河样点外,其余样点更接近于Cl-+SO42-/Na+K等值线,说明蒸发岩矿物溶解为支流水体中Na和K的主要来源,其次为碳酸盐; 而伊犁河水中Na和K主要来源于碳酸盐,其次为蒸发岩和硅酸盐矿物溶解。

3.3.3 氢氧同位素影响因素分析

图 6为伊犁河流域河水δD-δ 18 O关系图,δD-δ 18 O显示出良好的线性关系,分布于全球大气降水线(GMWL)附近[28]。将河水δD和 δ 18 O进行线性回归,得到了研究区河水线(RWL):δD=7.14δ 18 O+6.16(R2=0.93),其斜率和截距均小于全球大气降水线δD=8.00δ 18 O+10[28],表明河水氢氧同位素组成受到一定程度蒸发作用影响而发生分馏,但整体作用不强烈,δD和 δ 18 O略富集。

图 6 伊犁河流域水体 δ 18 O-δD关系图 Fig. 6 Relationship between δ 18 O and δD of river water in Yili River basin

氘盈余值d-excess(d-excess=δD-8δ 18 O)被认为是表征区域水汽来源的重要参数[10],全球降水d-excess平均值为10 ‰ ,由大陆性水汽形成降水的d-excess较高,由海洋暖湿水汽形成降水的d-excess较低[29, 30]。由 图 7可以看出,伊犁河流域河水d-excess值均大于10 ‰ ,且变化范围较小(12.13 % ~19.83 ‰ ),暗示流域地表水接受的大气降水水汽来源单一。由表 2可知,特克斯河、 巩乃斯河及伊犁河总体上具有较高的 δ 18 O和较低的d-excess,这是由于蒸发作用使河水同位素富集,氘盈余值贫化; 而喀什河具有较低的 δ 18 O和较高的d-excess,明显区别于其他河流,反映了喀什河水补给来源异于其他河流,可能接受氢氧同位素较贫化的冰雪融水补给[31]

图 7 伊犁河流域水体 δ 18 O与d-excess的关系图 Fig. 7 Relationship betweenδ 18 O and d-excess of river water in Yili River basin

同位素高程效应实际上是同位素温度效应或气温高度效应的反映[32],伊犁河流域由多级山-盆构造组合而成,海拔相差较大[33]。因此本文选取高程效应作为研究对象,进行氢氧同位素影响因素分析( 图 8)。由于喀什河主要补给来源异于其他河流,巩乃斯河下游水体受强烈蒸发作用影响,因此剔除这些样品(R13~R18)后再讨论高程效应。研究结果表明,特克斯河、 伊犁河的 δ 18 O和δD与高程具有较好的正相关性,表现出“反高程效应”,主要特征为海拔增加100m时,河水 δ 18 O和δD分别增加0.6 ‰ 和5.2 ‰ 。进而选取纬度效应对“反高程效应”进行解释; 同时,河水中 δ 18 O和δD与纬度具有较好的负相关性,随纬度的增加,氢氧同位素逐渐贫化,表现出纬度效应。这可能由于低纬度地区蒸发强烈,温度随纬度的升高而降低,蒸发强度相对降低。由以上分析可得,特克斯河、 伊犁河氢氧同位素主要受纬度效应影响,因此沿河水径流方向,氢氧同位素逐渐贫化。

图 8 伊犁河流域水体氢氧同位素与高程、 纬度关系图 Fig. 8 Relationship between stable isotope and elevation,latitude of the water in Yili River basin
4 结论

(1) 伊犁河流域各河流水化学组成表现出差异性。特克斯河水以低矿化度HCO3 · SO4-Ca型水由哈萨克斯坦流入我国,而干流伊犁河以SO4 · HCO3-Ca · Na型水流回哈萨克斯坦,长期水岩相互作用、 农业生产以及蒸发作用使伊犁河水矿化度较高; 喀什河水化学类型与特克斯河相同,受人类活动影响较小; 巩乃斯河沿程由HCO3 · SO4-Ca型水逐渐转变为SO4 · Cl-Na · Ca型水,受地形、 水文气象条件以及地下水补给影响,矿化度沿程变化幅度较大。

(2) 伊犁河流域河水离子组成受岩石风化作用影响显著。蒸发岩和碳酸盐岩的风化溶解为支流河水离子的主要来源,而伊犁河表现出蒸发岩的风化溶解更占优势,以矿化度相对较高的硫酸盐矿物为主。其中蒸发岩(石盐NaCl)的风化产物为支流河水中Na和Cl-的主要来源,而伊犁河水同时受蒸发岩和硅酸盐类(如钠长石)的影响; 支流河水中Ca2+和Mg2+主要来源于碳酸盐岩矿物溶解,而伊犁河水中Ca2+和Mg2+主要来源于蒸发岩矿物溶解。

(3) 伊犁河流域河水δD、 δ 18 O值偏负,具有明显的内陆特征。空间上表现出由南向北逐渐贫化、 由东向西逐渐富集的特征。本文建立流域河水线(RWL)为: δD=7.14δ 18 O+6.16(R2=0.93),其斜率和截距均小于全球大气降水线,表明河水氢氧同位素组成受到蒸发作用影响。伊犁河流域河水d-excess值均大于10 ‰ ,变化范围为12.13 % ~19.83 ‰ ,表明流域河水接受大气降水水汽来源单一,其中特克斯河、 巩乃斯河、 伊犁河河水d-excess贫化,喀什河富集,揭示了喀什河水补给来源异于其他河流,可能接受氢氧同位素较贫化的冰雪融水补给。

(4) 特殊的地理环境使伊犁河和特克斯河水体中δD、 δ 18 O组成表现出“反高程效应”,当高程增加100m时,δD和 δ 18 O值分别增加0.6 ‰ 和5.2 ‰ 。同时伊犁河和特克斯河水体中 δ 18 O和δD与纬度具有较好的负相关性,表明特克斯河、 伊犁河氢氧同位素主要受纬度效应影响,沿河水径流方向,氢氧同位素逐渐贫化。

本文研究仅针对流域河水进行了水化学和同位素的空间特征分析,缺少流域其他水体及季节变化特征分析。因此在今后的研究中要对大气降水、 冰雪融水、 地下水及河水进行空间特征和时间序列研究,以完善河水补给来源分析,确定多水转换关系。

致谢: 本次研究得到中国地质调查局西安地质调查中心的大力支持,在此表示诚挚谢意!感谢李海君、 姜海宁等在取样工作上给予的帮助!

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Hydrochemical characteristics and origin including isotope technique of the river water in the Yili River basin, Xinjiang
Wang He, Gu Hongbiao, Jiang Jiyi, Chi Baoming, Kong Huimin     
( Institute of Disaster of Prevention, Sanhe 065201)

Abstract

In this paper,taking the Yili River basin as the research object,the Yili River basin including the Yili River,the Tekes River,the Kunes River and the Karsh River.A total of 22 groups of river water samples were collected from Yili River and its tributaries in August 2014.The parameters measured in this analysis include temperature (T),electrical potential (Eh),dissolved oxygen (DO),electrical conductivity (EC) and total dissolved solids (TDS).The hydrogen and oxygen stable isotopes,chemical characteristics and origins of water were analyzed and discussed.The results showed that the long-term farming practices leading to the highest total dissolved solids in mainstream of the Yili River and the hydrochemistry type is given priority to with SO4·HCO3-Ca·Na.The Tekes River and the Karsh River are characterized by lower total dissolved solids concentrations,which are given to HCO3·SO4-Ca.The Kunes River affected by the landform and groundwater recharge,the extent of total dissolved solids along the path is larger than that of river in the same basin,the hydrochemical type gradually transformed from HCO3·SO4-Ca to SO4·Cl-Na·Ca along the path.Correlation analysis suggests that most of ions derive from multiple sources.Evaporite dissolution is the primary source of dissolved ions in Yili river water,and the ions of tributaries are mainly derived from evaporite dissolution and carbonate weathering.The values of δD and δ18O are negative in river water of the Yili River basin,which has obvious inland features.The δD and δ18O of the Yili River ranged from-77‰ to-72‰ and-11.6‰ to-10.9‰,respectively,while the δD and δ18O of its tributaries were-88‰~-80‰ and-13.3‰~-12.5‰,respectively.The spatial characteristics of δD and δ18O from south to north,from east to west were gradually depleted and enriched,respectively.The river waterline (RWL) of Yili River basin was δD=7.14δ18O+6.16(R2=0.93),which indicates that the hydrogen and oxygen stable isotopes of river water affected by a certain degree of evaporation.It's worth noting that composition of δD and δ18O showed the opposite elevation effect in Yili River and Tekes River.When the elevation was increased by 100m,δD and δ18O were increased by 0.6‰ and 5.2‰,respectively.Its main reason was that the latitude effect covered the elevation effect.The d-excess of Yili River basin ranged from 12.13% to 19.83‰,the Karsh River was different from other rivers with enrichment of d-excess.And the relationship between δ18O and d-excess showed that the resources of Karsh River were different from other rivers,it may be supplied by the snow melt water with the dilution of hydrogen and oxygen isotopes.
Key words: hydrochemical characteristics     hydrogen and oxygen isotopes     environmental effect     the Yili River basin