Reliable groundwater recharge quantification at the regional scale (e.g., watershed or subwatershed) is fundamental to sustainable water resource management. Although modeling at the watershed scale is gaining wide support, the long‐term monitoring needed for model calibration is often not readily available, as many watersheds worldwide remain ungauged. In response to this situation, we propose a new approach to estimate groundwater recharge at the watershed scale. This approach is fast and accurate and takes into account the existing variability without requiring long‐term monitoring. Only a single field campaign to acquire soil water content and pore water isotopic composition depth profiles is needed. The principle is to extend a physically based, one‐dimensional unsaturated zone flow model from the local (i.e., profile) to the watershed scale, using an index method for distributed recharge based on a GIS. The methodology was validated in a gauged watershed, where previous studies have estimated recharge using a spatialized water balance model calibrated using long‐term discharge monitoring data. Scaling was investigated by comparing recharge values obtained using the local‐scale approach at 10 study sites within the watershed with coinciding values obtained at the watershed scale. Recharge values were similar in terms of both dynamics and quantity. Using the pore water isotopic fingerprint of ungauged watersheds is therefore confirmed to be a suitable approach for understanding spatiotemporal recharge variability.

中文翻译：

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孔隙水同位素指纹图谱了解未加水流域的地下水时空补给变化

在区域范围内（例如，集水区或子集水区）可靠的地下水补给定量对可持续水资源管理至关重要。尽管流域尺度的建模获得了广泛的支持，但是由于世界范围内许多流域仍处于空白状态，模型校准所需的长期监控通常不容易获得。针对这种情况，我们提出了一种新方法来估算分水岭规模的地下水补给量。这种方法快速准确，并考虑了现有的可变性，无需进行长期监控。只需要进行一次野外活动来获取土壤水分和孔隙水同位素组成深度分布图。原理是将基于物理的一维非饱和区流模型从局部（即剖面）扩展到流域尺度，使用基于GIS的索引方法进行分布式充值。该方法在有规整的分水岭上得到了验证，以前的研究已经使用空间水平衡模型估算了补给量，该模型使用了长期排放监测数据进行了校准。通过比较在分水岭内的10个研究地点使用局部规模方法获得的补给值与在分水岭规模上获得的一致值进行比较，研究了结垢率。在动力和数量方面，补给值相似。因此，已证实使用未充填流域的孔隙水同位素指纹图谱是理解时空补给量变异性的合适方法。以前的研究使用长期排放监测数据校准的空间水平衡模型估算了补给量。通过比较在分水岭内的10个研究地点使用局部规模方法获得的补给值与在分水岭规模上获得的一致值进行比较，研究了结垢率。在动力和数量方面，补给值相似。因此，已证实使用未充填流域的孔隙水同位素指纹图谱是理解时空补给量变异性的合适方法。以前的研究使用长期排放监测数据校准的空间水平衡模型估算了补给量。通过比较在分水岭内的10个研究地点使用局部规模方法获得的补给值与在分水岭规模上获得的一致值进行比较，研究了结垢率。在动力和数量方面，补给值相似。因此，已证实使用未充填流域的孔隙水同位素指纹图谱是理解时空补给量变异性的合适方法。在动力和数量方面，补给值相似。因此，已证实使用未充填流域的孔隙水同位素指纹图谱是理解时空补给量变异性的合适方法。在动力和数量方面，补给值相似。因此，已证实使用未充填流域的孔隙水同位素指纹图谱是理解时空补给量变异性的合适方法。