Stable isotopes of water show deep seasonal recharge in northern bogs and fens          下载免费PDF全文

Zeno F. Levy  Donald I. Siegel  Soumitri S. Dasgupta  Paul H. Glaser  Jeffrey M. Welker 《水文研究》2014,28(18):4938-4952

Ground water recharge is assumed to occur primarily at raised bog crests in northern peatlands, which are globally significant terrestrial carbon reservoirs. We synoptically surveyed vertical profiles of peat pore water δ¹⁸O and δ²H from a range of bog and fen landforms across the Glacial Lake Agassiz Peatlands, northern Minnesota. Contrary to our expectations, we find that local‐scale recharge penetrates to not only the basal peat at topographically high bog crests but also transitional Sphagnum lawns and low‐lying fen water tracks. Surface landscape characteristics appear to control the isotopic composition of the deeper pore waters (depths ≥0.5 m), which are partitioned into discrete ranges of δ¹⁸O on the basis of landform type (mean ± standard deviation for bog crests = ?11.9 ± 0.4‰, lawns = ?10.6 ± 0.1‰, fen water tracks = ?8.8 ± 1.0‰). Fen water tracks have a shallow free‐water surface that is seasonally enriched by isotope fractionating evaporation, fingerprinting recharge to underlying pore waters at depths ≥3 m. Isotope mass balance calculations indicate on average 12% of the waters we sampled from the basal peat of the fen water tracks was lost to surface evaporation, which occurred prior to advection and dispersion into the underlying formation. These new data provide direct support for the hypothesis that methane production in deeper peat strata is fuelled by the downward transport of labile carbon substrates from the surface of northern peat basins. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

运用H、O同位素分析石阡地区地热水来源     

李永康  陈正山  王甘露 《水文》2021,41(1):28-34

通过对贵州省石阡地区地热水、冷泉及河流的地热地质条件、水化学成分及氢氧同位素分析,对该地区的地热水、冷泉及河流的水化学特征、来源及石阡地区的补给模式进行了研究。温泉水属于低中矿化度的弱碱性水;温泉群中阳离子以Ca^2+、Mg^2+为主,阴离子以SO4^2-和HCO3^-为主,研究区水化学类型主要为HCO3-Ca和SO4.HCO3-Ca型。区域内地热水中δ18O值为-9.32‰~-6.81‰,δD为-64.4‰~-44.9‰;冷泉及河流中δ18O值为-7.51‰~-6.00‰,δD为-50.7‰~-38.2‰,均分布在我国大气降水线及当地大气降水线附近,表明该地区主要是大气降水成因。通过H、O同位素计算补给区温度,地热水补给高程,以及冷泉及河流补给高程,推测出补给区可能为袍木寨背斜一带及红石走滑断裂及其断裂束附近的碳酸盐岩裸露地区。氚盈余参数d表明石阡地区大多数地热水埋深较浅,循环径流时间较短,地质环境处于开放与半开放之间,水-岩反应作用相对较弱。  相似文献   

云南勐野井钾矿区及周边泉水水化学特征及地表钾异常成因分析     

伯英  曹养同  吕凤琳 《地质学报》2021,95(7):2193-2204

勐野井钾盐矿位于云南省兰坪-思茅盆地的南部,是我国目前发现的唯一一个具有工业开采价值的固体钾盐矿床.本文对该矿区及周边泉水等的水化学特征和地表钾异常成因进行了探讨.研究区含盐地层分布广泛,盐泉出露较多,通过对地表泉水、泉水沉积物、水中逸出气体及垂直断裂的测线剖面样品等取样分析,可以捕捉地表钾异常信息,对于成钾机理研究和钾盐找矿都有着积极的作用.结合以往研究证实了勐野井矿区附近盐泉水具有I级异常显示.沿垂直于断裂方向的剖面采集的土壤样品中,钾及相关组分的峰值和谷值的出现有一定的规律性,认为各元素含量异常是由深部流体(水、气)沿断裂上升补给造成的.泉水稀有气体He主要为深部壳源,个别为幔源,推断研究区的大断裂可能切至深部地壳,个别深切到软流圈上部.泉水氢氧同位素和锶同位素组成研究表明,该区泉水具有深部补给特征,存在一定程度的水-岩反应,受火山岩的影响较大,氢氧同位素和矿物学研究表明,深部热液在勐野井钾盐矿床形成过程中起重要作用.本研究认为深部补给是勐野井矿区及周边地表钾异常形成的重要补给源,火山岩可能是重要的物质来源之一,而断裂带是其重要的控制因素.  相似文献   

中国地下水资源演变趋势及影响因素分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

陈飞  徐翔宇  羊艳  丁跃元  郦建强  李原园 《水科学进展》2021,31(6):811-819

中国地下水资源发生了显著变化,全面摸清地下水资源演变趋势及其影响因素是治理和管理地下水资源的基础。基于全国水资源调查评价、中国水资源公报等资料,对中国60余年来地下水资源的演变规律与影响因素进行了系统分析。结果表明：全国地下水资源量总体稳定,但区域演变趋势差异明显,海河区、辽河区、黄河区呈明显衰减态势;地下水补给结构发生重大变化,由自然补给演变为自然与人工补给并存的模式;地下水排泄结构发生巨大变异,由天然排泄逐渐演变为以人工排泄为主。海河区、松花江区、黄河区、西北诸河区等区域地下水补给排泄关系严重失衡,超采问题突出;降水变化、下垫面条件改变、人类活动干扰是地下水资源变化的主要原因。  相似文献   

基于Origin的渗透系数衰减方程在地热水回灌中的应用     

赵鹏飞 《地质与资源》2021,30(1):71-74

孔隙型热储层的回灌过程中,由于物理堵塞、生物化学堵塞、悬浮物堵塞和气体堵塞,热储层的渗透性下降,回灌能力变弱.为了定量查明渗透系数的衰减,以辽南地区某回灌试验为例,使用Origin软件计算出研究区渗透系数衰减方程,在此基础上计算了回灌井灌压-时间关系曲线和回扬周期.研究表明,利用Origin软件求取渗透系数衰减方程具有方便快捷、规范性好等优点,可在回灌试验数据处理中推广使用.  相似文献   

罗布泊北部地区凝结水对地下水补给作用的模拟   总被引：2，自引：0，他引：2  

余绍文  孙自永  周爱国  龚绪龙 《地质科技情报》2011,30(6):116-121

在含盐量较高的罗布泊北部凹地,采用称重法进行了凝结水的野外监测.利用凝结水的观测资料,基于HYDRUS_1D软件,建立了一维饱和―非饱和模型来模拟预测凝结水对地下水的补给作用.研究结果表明:观测期间试筒质量多为减少,仅有3个时段试筒质量增加,表明在这3个时段有凝结水生成;凝结水对包气带的补给量占包气带水分总收入的50....  相似文献   

典型红层地区地下水的补、径、排关系探讨——以重庆市荣昌县为例          下载免费PDF全文

陈启国  郑万模  常小军 《沉积与特提斯地质》2011,(3):107-112

典型红层严重缺水地区地下水补径排的关系如何？浅表层分化裂隙水补给来源和途径如何？是我们在实施红层找水工作中最为关心的问题。本文以重庆荣昌县为研究区,结合地下水1：5万水文地质调查工作,采用氢氧同位素测年方法,较为系统地研究了地下水的补给、径流、排泄循环关系和地下水储存规律,得出红层浅层地下水主要补给为大气降水,其次是地表水体。具有就地补给、就近排泄的循环特点。地下水总的富集规律是低山、岭、丘贫水,沟、谷、洼地富水。地貌是浅层地下水富集的主控因素。  相似文献   

邻近多条地铁的基坑降水技术          下载免费PDF全文

瞿成松 《探矿工程》2011,38(2):29-35

对地基沉降、位移极为敏感的邻近地铁隧道地区施工基坑降水工程时,为控制承压水采取回灌措施,既要克服基坑底板由于承压水造成基坑突涌等危害,又要减少基坑降水施工时对周边建（构）筑物造成的危害。通过邻近地铁2、4和9号线的上海盛大深基坑降水回灌工程成功实例,探讨邻近多条地铁区间隧道的超深基坑降水技术。  相似文献   

川北山丘区地下水补给特征与定量研究          下载免费PDF全文

周志超  李杰彪  苏锐  郭永海  赵宏刚  王彦江  季瑞利  张明 《水文》2015,35(5):54-60

针对川北山丘区地下水资源和污染防护研究中地下水补给难以定量等问题,以川北典型山丘区平溪河北岸的山丘区子流域为研究对象,布设监测孔并对其地下水的水位和水温开展动态监测,并基于大气压监测数据校正地下水监测水位,分析了山丘区地下水水位及水温的年内动态变化特征;采用渗水试验和分段双栓塞水文地质试验获取含水层空间渗透系数;基于达西断面法定量计算了研究区内观测断面的地下水径流补给量,并建立了月降雨量与降水入渗系数的函数关系,结果显示:研究区多年平均大气降水入渗补给量为16.61mm,多年平均降水入渗系数为0.0182;月降雨量与降水入渗系数呈幂函数关系;此成果可为研究区地下水资源、地下水防污性能评价及地下水数值模拟等研究提供重要依据。  相似文献   

流动沙丘水分深层入渗量与降雨的关系   总被引：3，自引：0，他引：3  

李卫  冯伟  杨文斌  唐进年  党宏忠 《水科学进展》2015,26(6):779-786

为分析流动沙丘水分深层入渗与降雨的关系,采用YWB-01型水分深层渗漏记录仪,运用土壤水动力学原理,研究了毛乌素沙地流动沙丘降雨入渗水分传递过程及地表以下150 cm深度入渗补给特征.结果表明:流动沙丘深层土壤水分来源主要为降雨入渗,2010年入渗补给量为141.4 mm,2011年为355.8 mm,分别占同期降雨量的55.1%和68.2%.深层入渗主要补给期为5—11月,期间补给量占全年总量的95%.当土壤水分条件保持在田间持水量范围之内时,降雨过程对土壤150 cm深度的补给作用主要受降雨量和降雨强度的影响,入渗量与降雨量呈极显著正相关(P<0.01),降雨通常在30~48 h后渗透补给到150 cm深层土壤,入渗补给速率在前3~5 h呈快速上升趋势,3~8 h左右达到最大值,此后缓慢下降,整个入渗补给过程可以持续96 h以上.  相似文献