基于同位素与水化学分析法的地下水补径排研究——以苏锡常地区浅层地下水为例

在分析研究区浅层地下水空间分布特征的基础上,采用同位素与化学分析相结合的方法研究苏锡常浅层地下水的补径排条件。利用氢氧同位素的分析结果,建立潜水与微承压水的δD-δ18O关系曲线,分析潜水含水层与河流、湖泊等地表水体关系以及微承水的蒸发程度;利用放射性同位素氚与14C研究微承水与现代水的补给关系;利用常规的水化学分析方法研究浅层地下水补给源的变化问题。结合研究区地下水水位、地层岩性、地形、地貌等多方面因素综合分析了浅层地下水的补径排条件,从而指导苏锡常地区浅层地下水合理开发利用。     

同位素技术释解苏锡常地区浅层地下水水循环机制

本文利用同位素量值及常规指标含量在不同赋存介质下所表现出的规律，垂向上选取河水、潜水、微承压水进行分析，释解苏锡常地区浅层地下水水循环系统运移机制，为合理开发利用苏锡常地区浅层地下水提供理论依据。全区浅层水的补给资源量十分可观，但地域间存有差异，其中东部苏州地区补给量大于西部常州地区，沿江地带大于东部地区。     

天津滨海核心区潜水分布及其特性研究

以天津滨海核心区为例,对滨海地区地下潜水的工程特性进行了研究,查清了滨海核心区潜水富水层、潜水含水层的岩性组成、空间分布以及渗透性能,分析了滨海核心区潜水水位现状及其动态变化规律,给出了滨海核心区Cl?、SO42?等常用水质简分析指标的范围值,并对其水质现状进行评价.研究结果表明:(1)滨海核心区潜水水位埋藏深度较浅,...     

沉积环境和人类活动对苏锡常地区浅层地下水的水质效应

为指导苏锡常地区浅层地下水科学合理地开发利用,笔者从地质历史的角度分析了沉积环境对浅层地下水水质分布的影响;充分利用研究区域浅层地下水的历史水质资料,分析人类活动影响下的水质演化规律。结果表明:沉积环境对研究区的浅层地下水水质的空间分布特征具有控制作用,而人类活动对浅层地下水的水质演化具有污染和开采淡化的双重效应。     

GIS支持下的吉林西部水质预警研究

借助于GIS强大的空间分析功能，采用共享软件，对水质进行预警，并将预警结果与其它地理信息相叠加，提出了GIS支持下的水质预警的方法和流程。以吉林西部潜水水质为例进行预警研究，结果表明，该区已有25％的地区出现了不同程度的警性，并呈恶化趋势。     

陕西大荔潜水环境质量现状及其变化

在全面收集前人调研资料的基础上,在研究区系统采集了236件潜水样品,对测试数据进行了统计处理和指标法评价,分析了大荔县潜水水质现状及主要影响因素,并初步探讨了潜水水质的变化趋势。结果表明,大荔县潜水水质普遍较差,影响水质的主要因素是TDS偏高,硝酸盐污染,硫酸盐、氯化物、氟离子严重超标等。全县约1230.24km2 (占总面积的4/5)的潜水不能直接饮用和灌溉。适宜饮用的潜水主要分布在洛河沿岸及洛河以南的风积沙地区,面积约110.06km2,仅占总面积的1/15。洛河以北的潜水均达不到生活饮用水的水质质标准。洛河南部风积沙地水质尚好,适于灌溉,但长期不合理的施肥等造成NO3－大量富集,又影响了潜水水质。通过水质对比分析发现,近30多年前后大荔县潜水水质总体呈好转趋势,但因水文地质条件的控制,其转变趋势非常缓慢。     

银川地区承压水水化学特征及控制因素

银川平原属中温带干旱区,蒸发强烈,潜水水质差,承压水是银川市地下水开采的主要水源。通过ArcMap空间分析、传统作图分析、氢氧同位素分析等方法,分析银川地区承压含水层水化学特征及各含水层水化学特征的差异,探讨了承压水水化学分布特征的控制因素。研究表明,潜水和承压水水化学分布特征在水平和垂直方向上均存在较大差异;第一和第二承压水水化学分布特征在水平方向上相似,在垂直方向上存在一定差异。水平方向上,两层承压水水化学特征存在一定分带性,而潜水无明显规律性。两层承压水在靠近西侧补给区溶解性总固体（TDS）较小,阴离子以HCO-3为主,阳离子以Mg2+和Ca2+为主,向东溶解性总固体逐渐增加,在银川断裂附近,阴离子变为以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+为主。垂向上,由于银川断裂贯穿承压和潜水含水层,且潜水水位高于承压水位,第二承压水可能主要受到更深层地下水沿着断裂的混入作用,第一承压水可能同时受到更深层地下水和潜水的混入,使得在银川断裂附近,部分第二承压水TDS大于第一承压水,且具有更高含量的Na+和Cl-,及更低含量的Ca2+和HCO-3,也有部分第一承压水TDS大于第二承压水,该部分第一承压水中的个别水样TDS大于潜水。由此得出,银川断裂的发育及其对潜水及承压含水层的贯通作用是控制该区地下水水质的一个重要因素。如果承压水继续过量开采,承压水位持续下降,将进一步激发潜水和更深层地下水的混入,从而导致承压水质恶化。因此控制银川区承压水的过量开采,对于承压水资源的可持续利用至关重要。     

苏锡常地区浅层地下水开发利用前景分析

针对以往苏锡常地区浅层地下水开发利用所面临的一系列问题,本文通过选择典型地段进行浅层地下水开采试验工作,从浅层地下水的水质、水量以及所采取的开采工艺等几个方面论证了浅层地下水开采的可行性,分析了苏锡常地区浅层地下水的开发利用前景。     

南通城区浅层地下水水化学特征与水质评价分析

南通地区浅层地下水分布广泛,水质较复杂,本次对评价区22个深度小于10 m潜水井和20个井深30 m(过虑器10～er三线图,并对矿化度、总硬度、氯离子、重碳酸根离子、pH等特征进行评价,综合分析显示南通地区潜水水质较差,10 m以浅潜水质优于10～30 m潜水水质。     

苏锡常地区地裂缝灾害危险性评价与预测

苏锡常地区是我国近年来地裂缝灾害最为活跃的地区之一。作者在深入研究其灾害成因机理和形成过程的基础上 ,提取了基岩面起伏、浅部含水砂层差异、隐伏灰岩、浅部土层结构条件、累计地面沉降量、地面沉降速率和主采层水位共 7个主要影响因素 ,选用层次分析法确定权值 ,建立了苏锡常地裂缝危险性评价模型。以GIS软件Arcinfo为主要工具 ,利用其强大的空间分析功能 ,将各影响因素专题图层按照权重进行多重叠加操作 ,进行了不同时期地裂缝灾害危险性分区评价和发展趋势的预测。目前研究区地裂缝灾害危险性仍在增加 ,常州马杭镇与湖塘镇中间、武进横林镇铁路以北和无锡堰桥镇西北地区危险指数最大 ,是今后几年苏锡常地区防治地裂缝灾害的重点区域。     

Hydrogeochemical characteristics of groundwater depression cones in Yinchuan City, Northwest China

Groundwater in Yinchuan City has been heavily over-exploited, thus leading to the formation of depression cones in confined and phreatic groundwater environments. The depression cones have an important influence on the hydrodynamic and hydrochemical fields of groundwaters. The evolution of depression cones was analyzed on the basis of the monitoring data on groundwater level accumulated in the past 14 years. The ratio of rCl-/rCa2 showed that phreatic water circulation was intensified, and confined groundwater was affected by external factors. Mass balance of Cl- showed confined water mixed with about 11% phreatic water. It is shown that the alternative function of confined water was affected by external factors. At last, the evolution of groundwater hydrochemical field on the basis of groundwater chemical composition showed that phreatic water quality has been improved whereas confined water quality has been deteriorated. Saturation indices of minerals with respect to phreatic and confined waters were calculated by using PHREEQC.     

Hydrogeochemical characteristics of central Jianghan Plain, China

The central Jianghan Plain is the semi-closed basin in the middle reaches of Yangtze River. A total of 78 water samples targeting groundwater were collected from 75 sites in this study site, the area between Yangtze River and Han River, including rivers and lakes for temperature, pH, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS) and ion composition measurements. Correlation matrix was used to assess the geochemical and anthropogenic processes. The most confined groundwater was grouped into HCO₃–Ca–Mg, while phreatic groundwater and surface water had a more diversified hydrochemistry. The spatial variation in overall water quality as well as comparison with WHO (World Health Organization) standards for drinking water is illustrated. Mn, As and NO₃ ^? concentrations were found to exceed the allowable limits for drinking water of WHO guidelines, and they also show remarkable spatial variations. Abnormally high nitrate concentration, up to 150–190 mg/l, was found only in phreatic groundwater, which suggested that the nitrate pollution might be caused by agricultural activities. The present study may be helpful in further studies concerning water quality issues in this area where groundwater is a vital source for drinking and other activities.     

GIS-PModflow联合系统在松嫩平原西部潜水环境预警中的应用

针对松嫩平原西部地下水潜水位变化对环境产生影响的现状,运用GIS-PModflow联合系统确定了地下水环境预警警戒线,采用以不至于发生土壤盐碱化的潜水临界水位作为上警戒线值,以潜水开采极限深度作为下警戒线值。在对系统模型概化的基础上,进行了潜水位的数值模拟和预报。利用GIS空间分析方法对图像数据进行栅格叠加和属性判断,通过对预报水位与警戒水位对比,进行水环境预警。结果表明,研究区2015年的警情较1999年增加,且以灌溉后潜水位上升引起的土壤次生盐渍化的警情为主。     

华北平原桓台县地下水硝态氮含量的空间变异规律及其成因分析

对华北平原桓台县584个潜水水样的硝态氮含量进行了测定,应用地统计学方法对数据进行了分析,结果表明潜水硝态氮含量符合对数正态分布.采用Kriging方法对未观测点进行了估值,并绘制了等值线图,按照国家地下水质量标准划分的5个等级,利用GIS空间分析方法分别统计了各个乡镇潜水中硝态氮各等级的面积.同时把各乡镇单位面积化肥、人畜排泄、污水灌溉以及总的氮素年投入量与其潜水中硝态氮的平均含量分别进行了相关性分析,发现污水灌溉投入的氮素和各类氮素的总投入与潜水中硝态氮含量均有显著的相关关系,结果表明,污水灌溉对当地潜水硝态氮含量的影响很大,同时在对区域潜水硝态氮贡献的成因分析时必须考虑区域氮素的总投入.     

鄂尔多斯盆地南部马莲河流域地下水中锶富集特征及成因分析

马莲河流域地处鄂尔多斯盆地南部黄土高原区,按储水介质和埋藏条件可将地下水分为黄土潜水、基岩潜水和基岩承压水三类,利用2015—2018年流域的295组地下水水化学数据,分析了地下水中锶(Sr²⁺)的质量浓度水平、垂向分布及沿流向分布的特征,并采用因子相关性研究地下水中Sr²⁺的来源和富集成因。结果表明:马莲河流域地下水富锶现象显著,黄土潜水、基岩潜水和基岩承压水中锶的平均质量浓度分别为1.14 mg/l、1.39 mg/l和5.24 mg/l;地下水中锶富集成因主要是含锶矿物天然状态下的水-岩作用,黄土潜水、基岩潜水和基岩承压水三类地下水中Sr²⁺的主要来源分别为碳酸盐岩与铝硅酸盐岩、碳酸盐岩与硫酸盐和碳酸盐矿物的溶滤作用;地下水中Sr²⁺的质量浓度沿流向呈逐渐增大的趋势,在不同区域中随深度变化的趋势不一致。     

Analysis of evaporation of high-salinity phreatic water at a burial depth of 0 m in an arid area

High-salinity phreatic water refers to which with total dissolved solids(TDS)30 g/L. Previous studies have shown that high salinity phreatic water evaporation is different at different depths. High salinity phreatic water evaporation under 0 m depth is the basis of the high salinity phreatic water evaporation studies. In this study, evaporation of high-salinity phreatic water at a burial depth of 0 m in arid area was investigated. New insights were gained on evaporation mechanisms via experiments conducted on high-salinity phreatic water with TDS of 100 g/L at 0 m at the study site at Changji Groundwater Balance Experiment Site, Xinjiang Uygur Autonomous Region in China, where the lithology of the vadose(unsaturated zone) was silty clay. Comparison was made on the data of high-salinity phreatic water evaporation, water surface evaporation(E_(Φ20)) and meteorological data obtained in two complete hydrological years from April 1, 2012 to March 31, 2014. The experiments demonstrated that when the lithology of the vadose zone is silty clay, the burial depth is 0 m and the TDS is 100 g/L, intra-annual variation of phreatic water evaporation is the opposite to the variation of atmospheric evaporation E_(Φ20) and air temperature. The salt crust formed by the evaporation of high-salinity phreatic water has a strong inhibitory effect on phreatic water evaporation. Large volumes of precipitation can reduce such an inhibitory effect. During freezing periods, surface snow cover can promote the evaporation of high-salinity phreatic water at 0 m; the thicker the snow cover, the more apparent this effect is.     

内蒙古二连盆地古河道分布与铀成矿远景

根据二连盆地古河道沉积演化特点，笔者应用卫星遥感图像分析技术调查了内蒙古二连盆地马尼特坳陷、乌兰察布坳陷和川井坳陷的地貌形态、区域水文地质条件、古今河道－冲洪积扇（群）分布、地下潜水、层间水的补－径－排水动力条件及局部排泄源的空间分布，并以水成铀矿理论为指导，结合前人地质、物探、水文地质及铀矿化点、异常点等资料，综合分析研究内蒙古二连盆地古河道－冲积扇（群）与铀集散作用的环境关系，圈定了铀成矿远景区19片，指出了进一步寻找铀矿的方向。     

环境同位素在识别伊犁河谷地下水补给来源中的指示作用

重点分析了研究区潜水、浅层承压水、泉水及地表水δD、δ¹⁸O的分布特征,并对5组水文钻探井地下水样品进行分析.潜水δD变化范围为-97.32‰~-67.51‰,平均值为-80.34‰;δ¹⁸O为-15.85‰~-10.66‰,平均值为-12.08‰.浅层承压水δD为-111.93‰~-68.38‰,平均值为-84.79‰;δ¹⁸O为-16.01‰~-10.52‰,平均值为-12.30‰.泉水δD为-102.06‰~-71.63‰,平均值为-84.10‰;δ¹⁸O为-14.21‰~-9.70‰,平均值为-12.24‰.地表水δD为-90.53‰~-60.99‰,平均值为-72.58‰;δ¹⁸O在-13.20‰~-9.54‰,平均值为-11.21‰.地下水δ¹³C为-9.4‰~-5.6‰,平均值为-8.3‰,极差为3.8‰.结果表明:地下水与地表水均起源于当地大气降水.潜水与浅层承压水水力联系较强,潜水与浅层承压水属于同一含水系统.与浅层承压水相比,深层承压水年龄较大,在20 ka左右,属于沉积埋藏水.深层承压水与浅层承压水的水力联系较弱.潜水与浅层承压水的δ¹³C值较为接近,且接近大气CO₂的δ¹³C值-7‰.研究区地下水中碳的主要来源为大气CO₂.     

北山预选区公婆泉形成的地质、水文地质条件分析

公婆泉是我国高放废物处置库场址北山预选区众多泉中少有的淡水泉,该泉水的成因问题与处置库场址选择具有一定的关系。通过前人资料的分析,结合水文地质调查工作,探讨了该泉的成因,认为该泉是一个受潜水补给的下降泉。泉水的补给来源是位于该泉西南部的驼马滩盆地古近系一新近系下覆基岩古风化壳地下水,其水质良好、水量丰富,流向北东,经公婆泉丘陵一带后,在沟谷侵蚀含水层处溢出,形成公婆泉。     

银川平原主要水环境问题及其对策

基于野外调查、取样分析以及遥感影像等,介绍了银川平原水文地质条件及水资源利用概况,探讨了土壤盐渍化、湖泊湿地萎缩、地下水盐化、地下水超采以及土地荒漠化等水环境问题及其演化成因。结果表明：银川平原地下水主要接受渠系渗漏及灌溉入渗、大气降水入渗、平原周边地下侧向径流、洪水散失、黄河水等补给,地下水排泄方式主要是排水沟排泄、蒸发和人工开采等,大部分地区潜水埋深在3 m以内;地表水主要来源于黄河引水,水资源利用效率不高;土壤盐渍化总面积8.17×104hm2,呈逐年缩减的趋势,主要分布于银川平原北部,平原南部仅分布在邵岗东部、灵武东部秦渠和东干渠等;湖泊湿地总体呈逐渐减少趋势,主要分布在银川平原北部,永宁以北、平罗以南区域比较集中,滩涂沿黄河两岸分布;潜水总含盐量自西向东、自南向北不断增大;银川和石嘴山深层地下水超采严重,地下水降落漏斗面积已超过500 km2;沙漠化土地分布在银川平原的东西两侧;土壤盐渍化及地下水盐化主要由潜水位埋深过浅,蒸发强烈造成的。最后,提出了防治上述水环境问题的对策：进一步加强水资源管理以及地表水与地下水联合调配;提高农业水资源利用效率;完善田间工程配套,实现渠道防渗管道化;改进田间灌溉技术;严格污水排放,积极开展污水净化处理,实行污水资源化;加强对水土环境质量的系统监测。