李雅庄矿区地下水水化学及环境同位素特征研究

根据李雅庄煤矿水文地质勘查成果,对矿区主要含水层地下水水化学特征进行分析,并利用环境同位素方法进行水体来源研究。结果表明李雅庄矿区各含水层地下水水质存在一定差异;石炭系太原组岩溶裂隙水水质类型单一,与二叠系裂隙水相比,阴离子SO42-含量明显偏低,阳离子Na+含量则明显偏高;奥陶系峰峰组岩溶水水质相对复杂,并呈现出明显的水平分带性;奥陶系上马家沟组岩溶水与峰峰组岩溶水相比,水质类型及阴、阳离子含量均有明显差异。环境同位素研究结果表明,水样δD、δ18 O值偏离当地雨水线较远,说明太原组岩溶裂隙水及奥陶系岩溶水接受大气降水补给条件相对较差;水样氚浓度分析结果说明太原组岩溶裂隙水及奥陶系岩溶水未接受近年大气降水的补给,属于古水和新近入渗水以及二者混合水。     

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。     

氢氧稳定同位素在新乡市地下水研究中的应用

根据地表水、地下水样品的氢氧稳定同位素测试结果,对新乡市地下水补给来源进行了分析研究。结果表明:大气降水是该区地下水的主要补给来源。太行山区是山前洪积斜地地下水的主要补给区;中部交接洼地地下水受共产主义渠的渗漏补给,二者同位素值含量接近;受黄河灌溉回归水的影响,南部冲积平原地下水氢氧同位素含量与黄河水的接近,是大气降水和黄河水的混合水体。     

柳林泉域地表水与岩溶地下水的混合作用研究

研究岩溶水系统中地表水、地下水的混合作用对于岩溶地下水资源的合理开发利用和保护具有重要意义。在野外调查与取样分析的基础上,利用水文地球化学模拟技术和环境同位素示踪技术,研究了柳林泉域地表水与岩溶地下水的混合作用,计算了混合比例,并利用该比例估算了典型补给区的大气降水入渗补给量。结果表明:岩溶地下水由补给区向径流区、由径流区向排泄区流动的过程中,在地表河流渗漏带附近与入渗的地表水发生混合作用,地表水、地下水的混合比例分别约为3∶1和2∶3;在田家会上游的岩溶水补给区,大气降水多年平均入渗补给流量约为0.07 m~3/s。     

云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水补给量分析计算

通过水文地质调查、同位素、水化学等分析方法对云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水的来源补给区进行定性分析,采用降水入渗补给系数法、地下水总补给模数法对补给区的岩溶地下水资源总量进行定量计算,利用水量平衡原理计算岩溶承压水的补给量。结果表明:温泉补给区主要是五角堡,补给源为大气降水,补给区多年平均地下水总量为621万m3,流量为0.20 m3/s。岩溶承压水分析计算为该区域的水资源开发、利用和保护提供依据。     

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。     

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。     

广州市沿海平原地下水循环及转化规律初探

首次把降水-地表水-地下水作为一个整体,利用多同位素技术(稳定和非稳定)结合水位监测、水化学分析,阐明了广州市南部咸水入侵区内降水、地表水以及地下水之间的相互关系。通过分析典型剖面水循环特征,提出了区域地下水循环模式。结果表明:大气降水中氢氧同位素含量主要受雨量效应控制,大气降水对河水的补给存在滞后作用。河水在不同时期补给来源存在差异性,旱季河水除了接受当时当地大气降水以外,还接受上游来水的滞后补给。旱季的咸淡水混合区相对雨季分布范围较广,雨季河水与海水的混合作用强于旱季。研究区内地下水大致分为2个分系统:一个为相对年轻的淡水系统,另一个为南部地下水年龄较老的系统。研究区分为2个地下水局部流场,南部为水头低值区,其沿海/河流部分受到海水入侵;北部为水头高值区,其主要为地下水排泄区。     

西南地区某岩溶水矿山地下水同位素分析

毛坪铅锌矿位于我国西南山区,属典型的山区岩溶地下水矿山。矿区地形高差大,水系发育,水文地质条件极为复杂。通过同位素水样采集与测试分析,有效的查明了矿坑充水来源及其与地表水的相互关系。矿坑水主要补给源标高均高于雨水水样采集标高900 m,且补给源并非唯一,分散明显。矿坑水主要补给源不符合定水头补给的洛泽河水,更加符合不同标高补给区的非定水头补给,如矿区外围二迭系栖霞茅口组岩溶裂隙水含水层补给。     

乌梁素海及其周边地区水源补给关系同位素研究

野外采集乌梁素海及其周边区域的水样和土壤样品,测定样品的δD、δ18 O和ρ（TDS）,并以采自南京燕子矶的黄土为样本进行室内降水入渗试验,测试每个土壤样品的含水率和ρ（TDS）。根据试验结果,对乌梁素海以北的色尔腾山地区的降水入渗情况进行分析,对乌梁素海湖水补给来源进行同位素分析,对乌梁素海湖泊周围地下水进行TDS分析。结果表明,乌梁素海以北的色尔腾山地区的大气降水在入渗的过程中大量蒸发,无法有效入渗补给地下水,降水并不是当地地下水的主要补给源,而比当地降水中的氘氧同位素值更负的稳定外部补给源是当地地下水的主要补给源;泉水、井水的δD和δ18 O值比当地降水明显贫化,也表明大气降水并非是地下水的补给源;地下水是乌梁素海的主要补给源,河套灌区排水渠中的水的主要来源是深循环地下水,狼山—日喀则隐伏断裂带中可能存在渗漏通道,西藏内流区的渗漏水通过该通道补给到了内蒙古高原。     

基于水化学和环境同位素的准格尔煤田地下水循环特征

为揭示准格尔煤田地区地下水循环特征,运用水化学技术、水汽轨迹模型和环境同位素等方法分析不同水体水化学特征、环境同位素特征、大气降水主要来源、地表水及地下水转化关系。结果表明:地表水矿化度低,呈弱碱-偏碱性,水化学类型以HCO_3·SO_4·Cl-Ca型水为主;地下水整体矿化度低,偏弱碱性,主要以HCO_3-Na·Ca型、Cl-Na型、HCO_3-Ca·Mg型、HCO_3·Cl-Na型水为主;黄河水δ(D)平均值为-79.6‰、δ(~(18)O)平均值为-10.47‰,第四系地下水δ(D)平均值为-66.25‰、δ(~(18)O)平均值为-9.1‰,白垩系地下水δ(D)值为-70.6‰、δ(~(18)O)值为-9.3‰,石炭-二叠系地下水δ(D)平均值为-77.07‰、δ(~(18)O)平均值为-9.9‰,寒武-奥陶系地下水δ(D)平均值为-75.73‰、δ(~(18)O)平均值为-10.06‰;大气降水受极地气团和季风影响,主要来源为西风带水汽、地表水和地下水水汽蒸发再循环;断层带、褶皱轴部裂隙带为不同含水层间主要导水通道,大气降水和黄河为地下水主要补给来源;高承压水头寒武-奥陶系岩溶裂隙水越流补给第四系松散孔隙水和砂岩裂隙水,第四系松散孔隙水通过地层间不整合接触面裂隙发育带向下补给石炭-二叠系砂岩裂隙水,黄河水对寒武-奥陶系地下水的补给比例受地质构造发育的影响较大。     

北京岩溶水系统降水入渗系数研究

大气降水入渗补给地下水是一个复杂的过程,以区域水量均衡法和遥感、地理信息技术为依据,论证降水入渗系数与下垫面因子之间的关系,从栅格尺度(30 m×30 m)建立基于专家经验知识和加权评价系统的模型和统计学关系,得出北京各岩溶水研究区降水入渗系数。研究结果表明:①研究区内岩性与构造因子是影响降水入渗补给条件的关键因素;研究区内的碳酸盐岩区最利于降水入渗补给。②利用2011年大气降水资料,分别使用本文提出的降水入渗系数方法和传统降水入渗系数计算方法相互验证,对2011年大气降水入渗量进行计算,表明建立统计回归模型能有效得出栅格尺度(30 m×30 m)上北京山区岩溶水系统降水入渗系数值。     

汉中市西南部岩溶水水化学特征及其形成机制

以陕西省汉中市西南部岩溶水为研究对象,运用水化学和氢氧同位素方法,分析了岩溶水水化学特征及其形成机制,以为岩溶水资源的合理开发利用和探究岩溶地貌发育规律提供理论依据。研究结果表明:研究区岩溶水属低矿化度、弱碱性水,水化学类型以HCO3-Ca型水为主;大气降水是区域岩溶水的主要补给来源,其在转化为岩溶水的过程中受到蒸发作用的影响;岩溶水水化学组分受控于岩石风化作用,以方解石、白云石为主的碳酸盐岩类矿物和以石膏、硬石膏为主的少量硫酸岩盐类矿物是区域岩溶水水化学组分的主要来源,离子比例系数和矿物饱和指数证实方解石是水中主要溶解的矿物,白云石次之;岩溶水与围岩之间未发生显著的δ18O交换,可能与地下水径流强烈、滞留时间短有关。     

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。     

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。     

灵宝盆地地下热水同位素特征分析

灵宝盆地热储分为层状热储和带状热储两种类型,层状热储又分为温水储层和温热水储层两个热储层。对灵宝盆地地下水的同位素进行了测试,结合大气降水线方程,对地下热水的补给来源和形成年龄进行了分析。结果表明:灵宝盆地地热水的成因为大气降水;地热水的补给来源为南部山区,补给区平均高程为577.82 m;地热水的年龄均在万年以上;地热水各热储层之间无明显的水力联系。     

那陵郭勒河冲洪积扇地表水—地下水转化关系

通过分析那陵郭勒河冲洪积扇地区地表水与地下水的氢氧稳定同位素特征,揭示冲洪积扇地区不同地带的地表水—地下水转化关系。研究结果表明:冲洪积扇地区地下水主要补给来源是南部山区的大气降水和冰雪融水。河水与地下水具有同一起源,且二者相互转化,在冲洪积扇地区不同地段表现出不同的转化方式:上游山区河水与地下水水力联系较弱;中游山前隆起带地下水补给河水;下游冲洪积扇中部河水补给地下水;在冲洪积扇前缘溢出带,河水主要由地下水溢流形成的泉水汇流而成。     

湖南省地热水氢氧同位素特征分析

本文通过研究湖南省地热水的氢氧同位素特征,来分析地热水的补给来源以及~(18)O的漂移和地热水的水-岩相互作用的强弱程度。对各个构造单元的氢氧同位素箱线分布图、δD-δ~(18)O值的关系分布图和氘过量d值的特征进行分析,结果表明:地热水的补给来源、形成环境和水-岩相互作用的程度基本是相似的,δD和δ~(18)O值大部分分布在区域大气降水线附近,说明湖南省地热水主要补给来源为大气降水,但有少量地下冷水的混入;各构造单元氘过量d值几乎都小于区域大气降水方程截距,说明湖南省地热水的水-岩相互作用的程度是比较强烈的,也解释了δD和δ~(18)O值偏离大气降水线的原因。该研究在一定程度上丰富了同位素研究在地热资源领域的成果。     

基于同位素-水化学的东胜矿区地下水循环研究

为实现采煤条件下东胜矿区地下水资源的合理开发利用,以牛川上中游区为例,通过现场调查,采用水化学和环境同位素技术开展了东胜矿区地下水循环研究。结果表明:研究区地下水的补给来源为大气降水,第四系地层与浅层延安组地层水力联系良好,降水经表层松散砂层和裂隙发育的延安组地层入渗补给地下水;区域地下水循环可概化为浅、中、深3层水流系统,在采煤活动影响下,研究区水循环条件发生强烈改变;采煤活动破坏了隔水层,增强了地层的垂直入渗能力,加大了参与中层水循环地下水的比例,使得主要依赖浅层水流系统排泄的河川径流量大为减少。     

土默川平原黄灌区地下水水化学及氢氧同位素特征分析

2016年冬灌期和2017年春灌期采集了干旱半干旱地区内蒙古土默川平原黄灌区灌渠水、地下水以及雨水,通过测定不同时期水体的水化学成分及氢氧同位素值,分析了水化学类型和同位素的分布特征,探讨了不同时期灌渠水对地下水的影响,判明了地下水的补给来源。研究结果表明:研究区大部分区域地下水补给源为灌渠水,而河森茂村、后荒地村一带主要受降水和侧向补给影响;研究区灌渠水和地下水氢氧同位素组成差异明显,从灌渠水到地下水氢氧同位素呈贫化趋势,但冬灌期、春灌期灌渠水对地下水的影响基本一样;地下水冬灌期、春灌期水化学类型及其分布规律基本一致,主要有HCO_3·Cl·SO_4-Na·Ca·Mg、SO_4·Cl-Na、HCO_3·Cl-Na·Mg和Cl-Na型水。