基于同位素技术的金衢盆地水循环研究

为查明金衢盆地各水体同位素特征,弄清各水体之间的相互关系,采集了研究区降水样品、具有代表性的地表水和地下水样品,通过对大降水中氘(D)、氧(~(18)O)同位素的分析,建立了当地大气降水线,结合地表水及各类地下水稳定同位素特征,对金衢盆地水循环模式进行了分析。通过对氚(T)及~(14)C同位素的分析对地下水的更新能力进行了评价。结果表明:金衢盆地降水线斜率及截距大于全球大气降水线的;地表水、松散层孔隙潜水及红层孔隙裂隙水主要接受大气降水补给;红层孔隙裂隙水接受松散层孔隙潜水的越流补给;环境同位素富集特征表明,地下水自盆地南北两侧向盆地中心流动;松散层孔隙潜水更新能力比红层孔隙裂隙水的强。     

同位素技术在地下水循环深度确定中的应用

地下水循环深度反映了地下水的可更新能力.在水文地质调查基础上,利用同位素技术对鄂尔多斯白垩系地下水盆地南北两区的地下水循环深度进行了研究.同位素数据表明,盆地北区现代水循环深度为210 m左右,现代水循环更替速度较快;南区现代水循环深度大约为160 m,水循环更替速度较北区稍慢.中深部环河组和洛河组地下水则保存着古地下水特征,地下水更替速度慢.因而可以加大北区地下水的勘察力度.     

苏北灌南地下水补给源同位素地球化学分析

为了找到灌南地区汤沟酒厂水质明显优于其他水的原因,追溯优质地下水的来源,以便优化地下水利用,采用氢氧同位素分析和地球化学分析方法对灌南地区地下水进行研究,分析灌南地区河水、井水与降水的氢氧同位素关系和主要阴阳离子关系。结果表明:灌南地区深层承压水的氢氧同位素关系与潜水和地表水呈现明显差异,承压水中富含锶和偏硅酸,这也是潜水和地表水中所没有的。由此推断,汤沟酒厂酿酒所用的深层承压地下水应该来自于外源,隐伏火山玄武岩地下水的补给源区可能位于青藏高原东南与云贵高原一带。汤沟镇新生代隐伏火山玄武岩中可能存在外源水的导水通道,孔洞型火山玄武岩符合导水通道岩石特征。     

新疆玛纳斯河流域平原区水资源组成和水循环

本文在分析新疆玛纳斯河流域平原区地表水、地下水同位素组分D、18O、T和14C特征的基础上，运用同位素混合模型进行了水资源组成和水循环研究。研究表明，在δD～δ18O图、T～δ18O图和14C～T图上，从上游至下游，地表水、浅层水和深层水的同位素分布具有明显的规律性，并在14C～T图上，可明显识别出古水，其14C介于0～40pMC之间，T值介于0～25TU之间。水资源主要来源于南部山区大气降水补给，上游是地下水的主要补给区。上游地表水有80.3％来自于山区大气降水，上游浅层水有83.5％来源于上游地表水。之后，浅层地下水在冲洪积扇前缘受阻溢出地表转化成地表水。再往下游，地表水、浅层水和深层水之间发生多次复杂的相互转化，最终耗于人工开采和蒸发。     

外源地下水补给二连浩特盆地

为了查明二连浩特地下水的补给来源,采用同位素地球化学分析方法,研究了二连浩特地区的大气降水、地表水、土壤水与地下水之间的转化关系。结果表明:土壤含水率在蒸发作用下长期处于亏缺状态,入渗降水不足以改变土壤含水亏损状态;土壤水的氘氧值相比大气降水贫化,将土壤水、地下水和当地降水的氘氧同位素比较发现,土壤水主要来自于地下水补给;西藏羌塘盆地的降水氘氧关系与二连浩特地下水的氘氧关系相似,表明二连浩特盆地的地下水接受外源水补给;二连浩特盆地玄武岩喷发地区广泛分布着铁白云岩、红土、钙华、硅华、膏盐等矿物,矿物中的Fe、Mg、Ca、Si等元素,可能来自深循环地下水;铁白云岩与红土的形成,表明深循环地下水曾经历过了高温过程;外源水可能来自青藏高原河流或湖泊的渗漏水,深循环地下水通过火山熔岩管道补给二连浩特等火山玄武岩地区的地下水。根据地下水深循环原理,在二连浩特火山口附近打出了4口自流井,单井自流水量达到30 m~3/h。     

洛阳盆地地下水同位素特征分析

洛阳盆地是一个较大型断陷盆地,是一个完整的水文地质单元,地下水资源丰富,是当地主要的供水水源,地下水类型主要有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、岩溶裂隙水,盆地区地热水资源比较丰富。根据洛阳盆地内稳定同位素和放射性同位素的测试结果,对盆地内地下水的补给来源和形成年龄进行了分析,结果表明:洛阳盆地岩溶地下水主要接受周边山地区基岩山区大气降水的入渗补给,其地下水形成年龄在几万年以内;盆地内松散岩类浅层孔隙地下水主要接受大气降水和地表水的补给,其形成年龄为几十年;盆地区地热水主要接受周边基岩山区地下水的径流补给,其形成年龄为几千年到几万年。     

挠力河流域水体氢氧同位素与水化学特征

通过野外考察取样和室内试验分析,应用氢氧同位素和水化学方法分析了挠力河流域地表水和地下水氢氧同位素特征和地表水与地下水的相互作用关系。结果表明:降水是地表水和地下水的补给源;湿地地表水氢氧同位素最富集;沿松花江、七星河和挠力河流向,氢氧同位素有富集的趋势;多通道井的氢氧同位素数据表明,地表水和地下水水力联系较强;挠力河流域地表水的水化学类型主要为HCO_3-Ca-Na,深层地下水水化学类型主要为HCO_3-Ca,在人类活动的影响下,浅层地下水水化学类型主要由HCO_3-Na-Mg-Ca演化为HCO_3-Mg-Ca-Cl(SO_4)。采用端元法计算得知,松花江在江川农场和山河村受到浅层地下水的补给,地下水的补给比例分别为7.6%和31.2%。     

陡河流域地表水与地下水转化关系

通过对陡河流域地表水-地下水水样的氢氧同位素分布特征进行分析,发现研究区河岸带第Ⅰ含水层除了受大气降水、灌溉回归水入渗补给外,还接受河水早期的渗漏补给,第Ⅱ含水层对第Ⅲ含水层有越流补给,第Ⅱ含水层同时也受大气降水和灌溉回归水的影响,而远离河岸带的第Ⅳ含水层与上覆各含水层稳定同位素组成显著不同,河岸带水库附近的第Ⅳ含水层可能受地表水库渗漏影响。河岸带地下水与地表水水力联系的变迁严格受河岸带地下水水位变化控制,如景庄子剖面的地下水埋深为5m,雨季时河水补给地下水,旱季时地下水补给河水,而靠近地下水漏斗中心的越河乡剖面地下水水位埋深达25m,其常年受地表水补给。     

某滨海厂址三水转换规律

为确定某工程地下水环境影响评价的目标和范围，以其滨海厂址为研究对象，基于水文地质调查工作成果， 采用水位动态监测、水化学分析和氢氧稳定同位素示踪技术，开展大气降水、地表水和地下水之间的相互转化规 律研究。结果表明：研究区地下水水位动态随着降水量变化存在显著的季节变动，不同水体水化学特征和氢氧稳 定同位素组成存在差异，大气降水补给浅层地下水和地表水，浅层地下水与不同的地表水之间存在相互转化的水 力联系且受到明显的蒸发影响，深层地下水主要接受更新世冰期古水的补给，与浅层地下水联系微弱。     

张掖盆地东段“三水”转化同位素特征

利用传统手段与环境同位素技术结合的方法,以水源地建设为例,分析研究了张掖盆地东段地下水资源的可更新性,揭示了水源地及其外围地下水含水层系统之间的补、径、排条件,初步分析了地下水水流系统,由此得出结论:深层承压水越流补给浅层水,同时也是泉水的主要来源。