虽然极端降雨事件可能为脆弱半干旱地区地表水和地下水资源的补充提供难得的机会,但它们通常也跟大范围的洪水相伴。这些地区发生的此类事件中,地表水和地下水之间的时空关系复杂,因此有关污染物的运移所受影响在很大程度上是未知的。2016-2017年,博茨瓦纳东南部和南非北部诺特韦河上的哈博罗内大坝上游的汇水区域(面积约4350km2)先是发生了极端降雨和大洪水,接着是五年的严重干旱。在这个总体上数据稀缺的区域,作者建立了一个独一无二的数据集,将传统的水量观测与稳定同位素、主要离子、微量金属和地球物理数据进行集成。通过分析这些数据,掌握了洪水之后水量和水质的动态变化,包括使用微量金属作为污染物指标来揭示污染物的迁移。结果表明,极端的降雨和洪水能够让地表水和地下水资源得以修复,但也引起了地表污染物的迁移,进一步导致洪水消退期污染物的浓度增加。总之,水文地质条件的不均匀性决定了在空间上地表水-地下水的相互作用是变化的,其特点是低开采率含水层区域的连通性差,而中高开采率含水层的连通性好。反过来,这又影响了水质变化和污染水平,局部可能还受到土地利用(主要包括城市的垃圾填埋和当地的农业活动)的影响。一直以来,与地下水相连的河流污染物含量比较低(或响应较弱)。研究还发现,哈博罗内水库有利于保持补给条件,但也可能使紧靠下游的城市地区一直处于较高地下水位,从而加剧地下水污染。从管理的角度来看,研究结果认为需要根据相关的基岩地质条件和地表水库分布,结合地表水和地下水统一管理,仔细考虑土地利用和垃圾填埋规划,而且在这些数据稀缺的环境中需要进行更高(空间-时间)分辨率的监测。对于今后的旱季和干旱期,这将有助于提升极端降雨事件对地表水和地下水资源的修复成效。