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奉义以宁南清水河断陷盆地为例，研究西北干旱区储水盆地水循环特征与苦咸水成因机制。通过环境同位素特征分析，水化学模拟计算以及水文地质控制因素分析，阐明研究区地下水主要由大气降水补给形成，地表水难以形成持续性补给源；清水河平原地下水从形成上划分为：浅层现代水、深层古水、混合水。现状开采条件下，浅层现代水与深层占水的定量转化关系为山前洪积扇地下水7．6：2．4，平原下游地下水3，2：6．8，平原丰要开采区地下水5．2：4．8～6．6：3．4；山前洪积扇和冲积平原浅层地下水循环时间为7－28年，下游平原深层地下水循环时间为300年以上，上游冲积平原中深层地下水，总体上介于以上二者之间。各主要开采区，可更新能力在人工开采条件下明显增强，时间为60～75年；研究区苦咸水主要是地下水溶解了含水层介质中大昔的膏盐，矿化度增高所致。 相似文献
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利用环境同位素信息识别鲁北平原地下水的补给特征 总被引：2，自引：1，他引：1
在野外采样的基础上,通过测试分析不同层位地下水中同位素2H 、18O、3H的特征和水化学组成,利用同位素2H、18Ｏ和3H及水化学方法识别鲁北平原地下水的补给来源,估算黄河水与地下水的转化数量,揭示黄河下游平原区的水文循环特征。研究结果表明,鲁北平原浅层地下水的主要补给源为当地的大气降水和黄河水（包括引黄灌溉和黄河水渗漏）,大气降水与黄河水所占的比例随距黄河的远近而变化。总补给量中,大气降水和黄河水的补给比例分别为86%和14%;深层地下水主要起源于古代大气降水,是在比现在寒冷的气候条件下大气降水入渗形成的。 相似文献
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基于水化学组分和环境同位素信息探讨山东德州深层承压地下水起源 总被引：1，自引：0，他引：1
本文针对海河流域平原长期过量开采深层水导致地下水位不断下降,引发地面沉降等环境地质问题,选择德州深层水分布区作为重点研究区,以深层地下水化学组分及同位素信息作为主要研究对象,探讨深层地下水起源与更新性。研究结果表明,德州深层水主要形成于末次冰期盛期较寒冷的大气降水淋滤,在形成及径流过程中,遭遇较强烈的蒸发作用和阳离子交换作用,形成以HCO3-Na型水为主要成因类型,具有高氟、高钠、低钙、偏碱性的水化学特征,和氢氧稳定同位素低,氚含量低的同位素特点;深层地下水循环缓慢,更新能力较弱。 相似文献
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开采条件下山东德州深层水资源组成及其与地面沉降的关系 总被引：1，自引：1，他引：0
针对德州长期过量开采深层水导致地下水位不断下降、地面沉降等环境地质问题,以深层地下水动态、地面沉降监测及其对应的粘性地层为主要研究对象,应用水文地球化学、地下水动力学和同位素技术方法,初步查明深层水主要形成于末次冰期盛期的大气降水补给;考虑地面沉降条件下,开采资源中20.6%的侧向径流补给和越流补给来自区域径流系统,反映深层地下水具有一定的更新能力;含水层弹性释水占17.5%,其中61.9%来自粘性土的压密释水,这是产生地面沉降的直接原因。 相似文献
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黑河流域地下水同位素年龄及可更新能力研究 总被引：3，自引：1，他引：2
通过对黑河流域地下水的放射性同位素如氚(T)和14C的测定,对该流域浅层和深层地下水的年龄以及其更新速率进行了估算.结果表明:整体上看,从黑河流域的上游、中游至下游,浅层和深层地下水年龄逐渐增加,地下水更新速率也逐渐增大.其中,黑河上游浅层和深层地下水平均更新速率分别为1.96％·a-1和1.76％·a-1,可更新能力最强;中游浅层和深层地下水平均更新速率为1.25％·a-1和0.68％·a-1,可更新能力次之;下游浅层和深层地下水平均更新速率分别为0.74％·a-1和0.18％·a-1,可更新能力最差.黑河流域不同地带地下水由于循环条件的不同,浅层和深层地下水年龄存在较大的差异.其中,中游山前平原补给条件较好,浅层和深层地下水年龄较小;中、下游远离河道地区浅层和深层地下水补给条件差,显示了更老的年龄.黑河流域埋深40 m以上的浅层地下水平均更新速率(1.13％·a-1)高于埋深40 ～100 m之间的中层地下水(0.65％ ·a-1)以及埋深100m以下深层地下水(0.55％·a-1).因此,在黑河流域地下水开发过程中要合理开发浅层地下水,适当缩减开发深层地下水. 相似文献
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鄂尔多斯白垩系地下水盆地中深层地下水可更新速率 总被引：1，自引：0，他引：1
为了缓解鄂尔多斯能源基地的供水压力和为当地水资源评价、地下水合理开发利用提供依据,研究该区主要供水水源地的白垩系盆地地下水可更新能力.地下水中溶解无机碳的动力行为可以近似认为与地下水相同,因此,地下水系统中14C的输入、输出浓度可以提供地下水系统可更新能力的重要信息.利用鄂尔多斯白垩系地下水盆地中、深层地下水14C数据,以地下水更新速率为指标,通过同位素数学物理模型定量评价了盆地中、深层地下水的可更新能力.结果表明:研究区地下水可更新能力随埋藏深度的增大而减弱,中层地下水更新速率多为0.1%/a～1%/a,可更新能力较强;深层地下水更新速率绝大多数都小于0.1%/a,可更新能力较弱;盆地北区地下水可更新能力整体高于盆地南区. 相似文献
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《地下水》2017,(5)
在野外采样测试的基础上,通过对周口市内大气降水、河水和不同层位地下水中氘(δD)、氧(δ18O)同位素含量分析,发现当地降水、汾河水和浅层地下水的氘(δD)、氧(δ18O)均落在全球和中国降水线附近,呈现出明显的线性相关性,表明区内浅层地下水主要来源于大气降水入渗补给,而中深层和深层水则落在δD-δ18O降水线关系图的左下方,没有呈现明显的线性分布,表明其与大气降水的补给关系微弱;再者,根据不同深度地下水中δD、δ18O的含量特征分析,显示出随着埋藏深度的增加,氘(δD)和氧(δ18O)呈现出减小的趋势,表明其径流条件越差,可更新能力亦越差,这与区内不同层位地下水的运动规律相一致;最后根据大气降水的δD和δ18O值的高度效应,计算出周口市中深层地下水补给区高度为640~1 447 m;深层地下水补给区高度为1 240~2 447 m,这和区内西部地下水上游伏牛山区的海拔高度500~2 192 m相吻合,表明区内中深层和深层水主要来源于西部伏牛山区地下水的侧向径流补给。 相似文献
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城市社会经济的发展离不开地下水资源的有力保障,而深层地下水超采已经成为制约城市经济快速发展的一个瓶颈,同时也对城市生态环境造成了严重的危害。合理有效的开发利用浅层地下水,不仅能缓解城市用水矛盾、减轻深层地下水开发压力,同时对提高地下水资源保护能力、提高大气降水可利用率等方面都有着十分重要的作用。 相似文献
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天津市平原区深层淡水咸化-咸水下移问题的讨论 总被引：1，自引：0，他引：1
深层孔隙水的成水下移是滨海地区普遍存在的环境地质问题，目前对其形成和循环运移机理争议较大，是当今水文地质理论研究的重要内容之一。作者通过地下水资源的系统调查研究，利用地下水同位素的采样测试成果并结合地下水含水层结构初步分析了深层水的补给运移，并根据地下水的历年开采量的调查和水位、水质的动态变化研究了地下水动力场、化学场的演化特征。作者认为，深层水氚含量较80年代含量高，绝大部分含量在4～10TU。在补给条件好的古河道上游地区，多在10～20TU。这表明深层地下水经过几十年的大规模开采，水动力条件改变，水平迳流和垂向越流均有所增强，促进了地下水循环，而以近50年来大气降水渗入补给的地下水占优势。由于几十年深层地下水的超量开采，天津市南部平原区已形成地下水位的常年漏斗区。由于浅、深层地下水巨大的水位差，深层淡水已受到上部成水下移的影响。地下水的主要常量组分TDS、Cl^-、SO4^2-在南部平原区表现为含量总体升高的趋势，在地下水的集中开采区表现的更为突出，已经导致了天津市中南部平原第Ⅱ含水组淡水水质的成化，地下水环境正在不断恶化。 相似文献
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The karst groundwater in northern China is an important source of water supply. Its capacity for self-renewal is a key factor affecting its sustainable use. The Pingyi–Feixian karst aquifer in central and southern Shandong Province is a typical karst water source, contributing 54% to the total groundwater taken from the region. In this study, 25 groups of water samples were collected from the Pingyi–Feixian karst aquifer in November 2013. The compositions of isotopes of tritium (3H), carbon-13 (13C), and carbon-14 (14C) were measured. As indicated by the tritium values between 7.1 and 12.2 TU, the Pingyi–Feixian karst groundwater is primarily originated from both historical atmospheric precipitation and modern precipitation. The 14C ages corrected by δ13C were between 146 and 5403 years. Specifically, the shallow groundwater is younger than deep groundwater. Groundwater age tends to increase along the flow path. The ages of the groundwater in recharge area were between 146 and 1348 years, while the ages of deep groundwater in flowing area were generally between 2000 and 4000 years. The ages of the groundwater in discharge area with little anthropic exploitation were larger than 4500 years, whereas these with large amounts of exploitation were less than 1500 years. The shallower the groundwater, the stronger its capacity for renewal. The renewable capacity of karst groundwater in discharge area was significantly affected by anthropic exploitation. The karst groundwater in the areas with less exploitation showed the weakest capacity, whereas that in the area with intensive exploitation was much older and had a stronger renewable capacity. 相似文献
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深层地下水的属性、深浅层地下水的水力联系(越流)是水文地质工作者一直研究和争论的问题。在对邯郸、邢台东部四县深、浅层地下水的氢、氧同位素样品的采集与测试中,发现该区地下水中氚同位素含量较高(15～30 TU,最高达51.1 TU)。本文利用区域大气降水中氚同位素衰减规律与特征,结合研究区地下水的水位和水质动态特征、含水层及隔水层的岩性特征,对特定水文地质条件下浅层地下水向深层地下水越流的可能性进行了分析研究,认为:本区存在浅层地下水越流至深层地下水的可能,在深层地下水中出现的高氚含量是其重要的证据。 相似文献
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利用水中氚值与地下水年龄分布特征和多年平均更新速率,分析安阳河中下游流域地下水更新能力。应用MGMTP重建研究区1953—2016年大气降水氚值,应用集中参数模型(LPMs)计算地下水年龄,采用Le Gal La Shalle等提出的方法估算潜水与泉水多年平均更新速率。研究结果表明:(1)潜水与泉水由近20多年来大气降水补给。潜水样点受局部水文地质条件控制,补给径流条件差异明显。(2)小南海泉平均滞留时间23 a,多年平均更新速率3.6%,水量呈不断衰减趋势。(3)安阳河冲洪积扇扇后缘为补给区,受地表水渗漏与大气降水入渗补给,更新能力较强。扇中部至京港澳高速路地带为现代地下水,年龄40~60 a。扇前缘为现代与次现代地下水的混合水,年龄大于60 a,更新能力较弱。(4)剥蚀岗丘与冲洪积平原深层承压水为较老地下水,更新能力极弱。因此,对小南海泉域的保护需要加强,并在短时期内能取得明显成效。受南水北调中线水源补给及限量地下水开采影响,安阳市区地下水降落漏斗大幅度缩减。 相似文献
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华北平原地下水演化地史特征与时空差异性研究 总被引：3，自引：1，他引：2
近万年以来华北平原地下水演化经历了百年、千年尺度的早全新世增雨、中全新世多雨和晚全新世干旱频发过程, 地下水净补给与降水、蒸发及径流之间水分通量随之变化, 并且在时空上呈现明显的差异性。基于全新世以来华北平原浅部地下水循环演化过程中水量均衡, 280~350 mm年降水量是阈值。当小于该阈值时, 地下水系统呈现负均衡; 现阶段不是区域地下水净补给最少时期, 而是处于全新世多年平均水平。目前, 华北平原区域地下水位不断下降是人类耗用地下水的强度远超过自然水循环的更新能力所致, 急需规范人类用水行为。 相似文献
15.
银川平原深层地下水14C年龄校正 总被引：6，自引：1，他引：6
地下水14C年龄的校正精度取决于对地下水溶解无机碳演化过程中影响地下水14C活度主要因素的准确识别及其影响程度的定量评价。以银川平原为例,在进行银川平原承压水反向地球化学反应路径模拟的基础上,识别出影响区内深层地下水碳酸演化的主要作用并进行深层地下水14C年龄的校正。研究认为,控制银川平原深层地下水化学演化的主要反应路径为碳酸盐矿物的沉淀和长石、角闪石、石膏等矿物的溶解以及Ca-Na离子交换。地下水流路径上所发生的水文地球化学反应对路径上14C的浓度变化影响较小。地下水14C年龄校正结果表明,除补给区和承压水水位漏斗区外,银川平原承压水年龄均在2000a以上,属“古水”,天然条件下径流缓慢、地下水更新速度小。在承压水水位漏斗区外,沿地下水流方向,地下水年龄逐渐增大;而在承压水集中开采区,承压水的年龄明显小于路径上游地下水,潜水与承压水之间的垂向水力联系比较密切。 相似文献
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在高放废物处置库选址中,场地水文地质条件的认识极为重要,因为任何从处置库释放出来的放射性物质都将通过地下水搬运向人类生存环境或生物圈迁移.甘肃北山地区是我国高放废物处置库的重要预选区之一,位于我国西北甘肃省西北部.为了认识预选区的水文地质条件,从水文地质角度评价其作为高放废物处置库场地的适宜性,在过去的10 a,在该区开展了同位素水文地质调查工作.野外调查和氢、氧稳定同位素分析结果表明,研究区地下水主要源自大气降水补给.浅部地下水主要由现代区内降水补给形成,而深部地下水则可能由地质历史时期降水补给形成;浅部地下水系统具有相对开放性特征,水循环交替能力较强,而深部地下水系统具有相对封闭性特征,水循环交替能力较弱. 相似文献
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塔里木盆地区域地下水环境同位素特征及其意义 总被引：12，自引：0，他引：12
以大量水环境同位素样品测试结果为依据,对塔里木盆地的区域水环境同位素特征进行了分析,得出了一些有意义的认识:(1)塔里木盆地不同14C年龄的地下水的δD、δ18O值差异不明显,反映了水资源形成区在最后冰期和冰后期气温相差不大,推测是由于新构造运动使山体隆升,同一位置因高程变化产生的气温变化弥合了气候的变化,这一特征使我们难以运用δD-δ18O关系区别古水(冰期)与现代水(冰后期)。(2)在δD-δ18O关系图上,沿大气降水线可把盆地内主要河流及其补给形成的地下水大致圈定在3个域内,这3个域的区别不是大气环流作用的结果,而是河流源区山脉高程效应的反映。(3)与西北内陆盆地其他大型河流比较,阿克苏河流域下游承压自流水的14C年龄小得多,这是由阿克苏河径流量大、下游为河槽洼地、不完全具备山前倾斜平原水文地质特征等决定的。阿克苏河下游承压水水循环交替迅速,开发潜力较大,在西北内流盆地中是一个特例。(4)塔克拉玛干沙漠第四系松散层地下水主要是从盆地南缘侧向补给的,在沙漠腹地由深部向浅部顶托排泄。盆地内深层油田水处于高度封闭的滞留状态,与上部松散沉积层地下水之间基本没有联系。 相似文献
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Use of hydrogeochemistry and environmental isotopes for evaluation of groundwater in Qingshuihe Basin,northwestern China 总被引：4，自引：0，他引：4
Hydrogeochemistry and environmental isotope data were utilized to understand origin, geochemical evolution, hydraulic interconnection, and renewability of groundwater in Qingshuihe Basin, northwestern China. There are four types of groundwater: (1) shallow groundwater in the mountain front pluvial fans, originating from recent recharge by precipitation, (2) deep paleo-groundwater of the lower alluvial plains, which was formed long ago, (3) shallow groundwater in the lower alluvial plains, which has undergone evaporation during the recharge process, and (4) mixed groundwater (shallow and deep groundwater in the plain). The main water types are Na–HCO3, which dominates type (1), and Na–SO4, which dominates types (2) and (3). Geochemical evolution in the upper pluvial fans is mainly the result of CO2 gas dissolution, silicates weathering and cation exchange; in the lower alluvial plains, it is related to mineral dissolution. The evaporative enrichment only produces significant salinity increases in the shallow groundwater of the lower alluvial plains. Shallow groundwater age in the upper plain is 10 years or so, showing a strong renewability. Deep groundwater ages in the lower plain are more than 200 years, showing poor renewability. In the exploitation areas, the renewability of groundwater evidently increases and the circulation period is 70–100 years. 相似文献
19.
Desens Annika Houben Georg Sültenfuß Jürgen Post Vincent Massmann Gudrun 《Hydrogeology Journal》2023,31(3):621-640
The travel time of groundwater plays a major role in the understanding of hydrogeological systems; however, large data sets necessary for regional studies of groundwater age are rare. In this study, a unique large data set of groundwater samples analysed for tritium and helium isotopes collected over the last 20 years from Cenozoic aquifers of the North German Plain is explored. Hereby, the variety of natural and technical influences on the tritium-helium age, including screen depth and length, groundwater recharge rate and climatic effects, are investigated. To a sampling depth of ~40 m below ground level, the median tritium-helium age increases almost linearly with depth, reaching a maximum of 40 years. Below, the portion of older, tritium-free water rises. The tritium-helium ages of the tritium-bearing portion increase only slightly to a maximum of about 46 years. The depth distribution of the tritium-helium age shows a dependency on groundwater recharge rates. Considering the same depth level, younger ages are related to higher groundwater recharge rates as compared to groundwater that infiltrated in areas with lower recharge rates. This is especially observed for shallow depths. Tritium-helium ages younger than 40 years are reflected well in the atmospheric tritium input curves, while deviations from it can be related to anthropogenic influences such as input from nuclear power plants and irrigation with deep, tritium-poor groundwater. The regional distribution for shallow wells indicates increasing tritium-helium ages from west to east, corresponding to decreasing groundwater recharge rates due to the more continental climate in the east.
相似文献20.
黑河流域水循环过程中地下水同位素特征及补给效应 总被引：26，自引：2，他引：24
通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域水循环过程中地下水同位素特征与补给源属性和数量密切相关,具有非均一性;东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源,下游区依赖中游区河水下泄状况,蒸发特征明显。东部同位素较新且地下水更新较快,西部同位素较老且地下水更新较慢;祁连山前戈壁带地下水同位素与山区河水相近,细土平原带地下水补给河水;高台一带受酒泉低氚值地下水补给影响而河水和地下水氚值都偏低;近河道带地下水年龄较新,远离河道则较老。因此,充分利用地下水与地表水之间转化规律,联合优化调控,有利于该区地下水资源可持续利用。 相似文献