水文地球化学基础(四)

六、渗入成因地下水成分的形成渗入成因地下水成分的形成应该说从水分在大气圈中存在时就开始了。可分为四个阶段(在大气圈中,与生物圈接触,在岩石中,经历蒸发浓缩)来讨论这个题问。     

环境同位素在北京平谷盆地山前侧向补给研究中的应用

利用地下水水化学和同位素测试分析成果,结合区域地质、水文地质条件研究了平谷北山山区侧向补给情况和中桥水源地地区第四系松散孔隙水和下伏岩溶水关系。结果表明：研究区第四系松散孔隙水和基岩岩溶地下水均来源于大气降水,地下水化学类型均为HCO₃^-—Ca²⁺·Mg²⁺型;平谷北山山前基岩岩溶水侧向补给平原区第四系松散孔隙水和下伏岩溶地下水;通过D值估算得到中桥水源地第四系浅层地下水的山区岩溶水侧向补给和垂向降水入渗补给比例为57∶43;中桥水源地基岩岩溶水接受山区岩溶水侧向补给和第四系孔隙水垂向越流补给比例为87∶13。研究成果为平谷地区地下水资源量评价和地下水动力场数值模型的建设提供了关键参数,为区域地下水的合理开采和有序回补涵养提供了科学依据。     

黄河下游河南段浅层地下水质量评价及污染分析

黄河下游冲积平原(河南段)浅层地下水资源丰富,浅层地下水质量如何?以水质监测资料为依据,根据地下水质量标准和饮用水标准进行了水质评价.结果表明,河南段浅层地下水作为饮用水使用,水质多属好、较好水,少部分属差、较差水,地下水质量多为较好的Ⅲ级水,没有极差的Ⅴ级水存在,矿化度及地下水类型分布总体特征是:从西到东水质由好到差,矿化度由低到高,地下水类型由简单 (HCO-Ca、Mg) 到复杂 HCO、CI-Na、Mg、Ca的变化特征.     

江苏南通市地下水主采层水位动态区域演变特征

南通市地下水主采层Ⅲ承压水为赋存于第四系地层中的松散岩类孔隙水,已成为区内广大乡镇水厂的主要供水水源,全区性开采。1998年完成的《南通市地下水资源评价报告(1∶10万)》,为水资源主管部门地下水规划管理的依据。以1997年为基准对比年,阐述1997年以来区内地下水主采层水位动态的演变特征,为加强地下水资源的规划管理,保护地质环境提供一定的依据。     

舒城县东部地区地下水环境质量评价与污染分析

根据舒城东部地区地下水环境实地调查结果,本文选取78个地下水样,按埋深10m以浅、10m以深进行地下水质量分类评价和污染分析.结果表明:①地下水水质绝大部分为Ⅳ类、Ⅴ类水,地下水污染非常严重,主要污染因素是Fe、Mn、Al、Hg、NO3-和氨氮等.②埋深10m以浅的地下水水质主要是Fe、Mn、Al、Hg、NO3-和氨氮...     

雨水含氚量变化历史研究动态

氢的放射性同位素氚在大气层中形成氚水后遍布整个大气圈,对现代环境水起着标记作用,因此利用氚可以计算50年以内的地下水年龄,研究地下水补给、径流、排泄条件,探索地下水成因,确定地表水与地下水之间的水力联系,测定水文地质参数等。这些问题的研究,大多需要知道地下水补给区大气降水输入的氚含量。因此,国际原子能机构从50年代起就在全球组织大气降水含氚量的系统观测,除我国外共有151个观测点,定期出版观测数据,供世界各国学者使用。 我国是在80年代中期参加国际原子能机构的,1986年开始对大气降水含氚量开展系统观     

青藏高原水文模拟的现状及未来

介绍了青藏高原水文模拟的研究现状和发展趋势。水文模拟是研究水文过程的主要手段,可为流域水资源管理及防灾减灾提供理论和决策支持。国际上第一代水文模型为"集总式",第二代水文模型为"分布式",但它们大都以描述降水—产流的水分输移为主("水圈"),未仔细考虑陆—气水热交换中植被的调节作用("生物圈—大气圈")。近10年来,在气候变化的背景下,随着大气科学以及生态学的蓬勃发展,分布式水文模型开始描述生物圈—大气圈相互作用;通过改进陆—气间的水热交换过程以及植被的生理过程,实现了对流域水圈—生物圈—大气圈的综合模拟。然而,针对显著受冰冻圈过程影响的青藏高原,需要深入研究冰冻圈与其他圈层(水圈/生物圈/大气圈)的相互作用机理,并实现其在水文模拟中的参数化,以提升区域水资源和水灾害的预测能力。     

济南地区地下水资源开发利用规划及保护对策

1　地下水资源概况济南地区地下水资源丰富。南部为泰山背斜北翼 ,富含碳酸盐岩类裂隙岩溶水 ,北部为黄河冲积平原 ,含松散岩类孔隙水 ,局部含裂隙水。经计算 ,全区多年平均地下水天然资源补给量为 13 396× 10 8ｍ3 ａ ,其中岩溶水补给量为 5 795× 10 8ｍ3 ａ ,孔隙水 7 531×10 8ｍ3 ａ ,多年平均地下水允许开采量为 13 32×10 8ｍ3 ａ ,其中岩溶水 5 76× 10 8ｍ3 ａ ,孔隙水 7 55×10 8ｍ3 ａ。岩溶水主要赋存于泰山背斜北翼山前地带。孔隙水主要赋存在山前倾斜平原及北部黄河冲积平原。地下水资源量随时间变化 ,主要受大气降水…     

肥城矿区地下水资源分析研究

为正确认识和解决地下水资源开发利用中存在的问题,通过检测地下水水动力条件和水化学条件的变化,对肥城矿区地下水资源现状进行了科学分析。研究认为:肥城盆地大气降水量的大小将直接影响来年地下水位的高低;四灰和五灰岩溶水中的氟离子含量普遍较高;第四系孔隙水普遍遭受了氮污染,其硝酸盐含量较高,从而使奥陶系含水层中也含有较高的硝酸盐组分;地表水及矿坑水硬度、矿化度都超标,同时存在大量硫酸根;矿井水经沉淀去除悬浮物后,可以达到污水综合排放、景观用水及煤矿井下防尘用水标准。另外,聚类分析和因子分析表明,五灰水与奥灰水普遍存在密切的水力联系。      

鲁中南基岩地区水文地质特征及地下水环境地质问题分析

基于在鲁中南低山丘陵基岩地区开展的1∶5万水文地质调查工作,通过水文地质调查、水文地质钻探、地球物理勘探、抽水试验、水质分析等技术方法,分析该区水文地质特征。研究结果表明：区内地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水以及基岩裂隙水4类,并总结了其含水岩组富水性;分析了地下水补给、径流、排泄条件及其演化以及环境水文地质问题。圈定了有集中供水意义的第四系孔隙水富水地段3处,总结了地层阻水型蓄水构造和断层储水构造2种基岩蓄水构造类型。区内地下水质量以Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类为主,超过Ⅲ类水标准的组分主要是硝酸盐、总硬度、铁,其次为氟化物等。利用总结的区内找水模型,共施工具有供水意义的水文地质钻孔10眼,总涌水量7017.84 m³/d,可解决近10万人生活和5900多亩农田灌溉用水问题。对于寻找新的供水目标含水层及找水定井工作具有指导意义。     

新疆托克逊县麻黄草种植基地地下水资源开发利用现状与评价分析

本文选取新疆托克逊县麻黄草种植基地水源地作为研究对象,对研究区内区域水文地质条件进行了详细分析,并对项目区水资源开发利用现状及存在问题进行分析,采用水均衡法计算该供水水源地地下水资源量。结果表明:通过对地下水资源均衡计算,均衡区地下水补给量为2 572×10~4m~3/a,排泄量为2 510×10~4m~3/a;均衡差绝对值为62×10~4m~3/a,相对均衡差2.4%,符合均衡计算要求;此外,应用可开采系数法计算了该水源地的地下水储存量为和可开采量,计算结果分别为386×104m3。通过对该水源地地下水资源的评价和分析,为该基地地下水资源的可持续开发利用提供了理论依据和科学评价。     

广州市花都区地下水应急水源地研究

广州市花都区地下水资源较丰富,根据地下水的赋存条件,地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、红层孔隙裂隙水、层状岩类裂隙水及块状岩类裂隙水。其中供水意义较大的地下水类型为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水。依据应急水源地圈定依据,圈定四处地下水应急水源地,对潜在供水能力、水质及地下水开采风险进行评价。结果显示:各应急水源地地下水水质总体良好,经相应处理后可满足应急供水水质需求,地地下水开采风险主要有地质灾害风险、地下水污染风险及开采技术风险。应急状态下,各水源地地下水总允许开采资源为72 119.13 m^3/d,可满足花都区63.86%常住人口的应急供水。     

吉林西部砷中毒区高砷地下水反向地球化学模拟

为了解吉林西部砷中毒区高砷地下水水-岩作用过程及砷的迁移转化规律,通过野外调查、样品采集和数据测试,利用地下水化学测试数据,分析了该区地下水化学特征以及高砷地下水的水平和垂向分布规律.在地下水流场及水化学特征分析的基础上,应用PHREEQC软件进行了地下水砷的反向地球化学模拟,计算了沿同一水流路径下含砷、铁、锰等矿物的溶解或析出量.模拟结果表明:沿地下水流方向,含砷元素的矿物臭葱石在路径1和路径2上不同水样点间溶解进入地下水的量分别为2.44×10-6、8.03×10-7、7.98×10-6和4.14×10-7 mmol/L,含铁、锰元素的矿物针铁矿、赤铁矿、软锰矿和方铁锰矿的质量交换结果均为正值;表明沿模拟路径这几种矿物发生溶解进入地下水,而硫酸根离子和CO2的交换量为负值,从地下水中析出.以上研究证实了地下水中砷与铁、锰元素具有良好的相关性,且高砷水在碱性的还原环境富集.     

峄城东郊水源地地下水资源量均衡评价

水是经济发展和社会进步的生命线,研究地下水资源赋存规律,计算地下水资源量,对于地下水可持续开发利用及水环境保护具有重要意义。峄城东郊水源地上部为第四系粘性土,下部为奥陶系马家沟组石灰岩,马家沟组石灰岩是主要含水岩层,地下水运动受到峄城断裂、吴林断裂、泥沟断裂和肖桥断裂的影响。根据水源地地下水特征建立均衡方程式,经计算水源地地下水补给量为1.58×10~4m~3/d、排泄量为7.91×10~3m~3/d,当地下水位降深20 m时静储量为1.06×10~7m~3、弹性储量为8.80×10~4m~3。     

河北省唐山市陡河流域地下水年龄评价

利用环境同位素研究地下水年龄对区域地下水资源评价提供可靠依据。本文以陡河流域为例,通过采集大量地下水中的环境同位素样品,测试水中氚、CFCs和14C含量,分别计算地下水年龄,评价地下水的可更新能力。研究结果表明:Q4含水层受井孔利用情况平均滞留时间存在显著差异;Q3含水层地下水年龄最广,从70年以前的老水到新水不等;Q2含水层主要为生活供水和工业开采层,远离河岸带地下水年龄10~70年;远离河岸带Q1含水层地下水为冷湿气候下补给;灌区地下水浇灌过程中与大气接触发生空气-水平衡,使得CFCs不适合于灌区地下水年龄计算。     

莱州市平里店- 驿道地区区域地下水资源及开采潜力评价

水是经济发展和社会进步的生命线,研究地下水资源赋存规律,计算地下水资源量及开采潜力评价,对区域地下水可持续开发利用及水环境保护具有重要意义。本文以莱州市平里店—驿道地区所在的1∶5万平里店图幅区域作为研究区,通过资料收集、水文地质测绘、地球物理勘探、水文地质钻探、水文地质试验、水文地球化学调查、地下水动态监测等工作手段,查明了研究区内各水文地质单元的水文地质特征。在此基础上,将研究区划分为5个地下水资源计算分区(包含11个计算组、2个计算亚组),通过资料统计法和开采量调查统计法统计了各计算分区一个水文年内地下水资源开发利用现状,计算并选用合适的水文地质参数,运用水均衡法计算出区内降水入渗补给量、河流渗漏补给量、灌溉回渗补给量、侧向径流量及地下水允许开采量,并对各计算分区地下水资源开采潜力作出分析评价。研究区地下水允许开采量为3915. 675×104 m 3/a,王河水文地质区松散岩类孔隙水涌水量>500m3/d亚组地下水资源开采潜力较大,其余各计算分区、组及亚组地下水资源开采潜力一般。     

山东省地下水开发利用现状及应对策略探讨

地下水是山东省重要的供水水源,省域经济社会发展对地下水的依赖程度较高,但开发利用程度不够均匀。本文通过对山东省地下水开发利用情况进行分析,总结了开发利用中存在的一系列问题,在此基础上提出了应对策略。分析结果显示:从近10年地下水位监测数据成果来看,山东省不同区域地下水水位升降不一,总体保持稳定,地下水超采诱发的地面沉降、海(咸)水入侵等环境地质问题有所缓解,但开发利用过程中仍然存在区域开发不合理不均衡、水资源配置不合理、监测手段和管理基础薄弱等问题。应在后续开发利用过程中加强地下水保护措施,提升监测精度,建立多部门统筹联动机制,科学、合理、有序开发利用地下水资源,为山东省地下水资源可持续利用提供保障。     

陇东白垩系盆地地下水水化学特征及分布规律

陇东白垩系盆地地处甘肃省陇东黄土高原地区.盆地内蕴藏有丰富的地下水资源,然在特定的地理环境及地质构造背景条件下,地下水化学特征变化复杂.对陇东白垩系盆地保安群地下水的水化学特征进行分析研究,得出:盆地内划分的白垩系三层含水岩组水化学特征及分布规律各具特征,整个盆地内地下水水化学场存在一个大致以马莲河为中心、由周边向中部的水平分带,TDS从盆地东西两侧向中心由低渐高;而垂直分带规律则根据水动力特征,分为水交替强烈带、水交替缓慢带和水交替极缓慢带,各带的水化学特征也不相同.     

同位素技术在某核废处置场区水文地质条件研究中的应用

本文通过对研究区各类地下水化学成分、水中氢、氧稳定同位素及放射性同位素的研究，区分出浅层地下水（孔隙水）和基岩风化裂隙水。确定了地下水的补给区为排牙山区；地表水、地下水迳流的主要方向为ＳＥ向，同时存在地下水侧向迁移，并以泉的形式补给浅层水和地表水。通过氚的衰变计算及与香港观测站的资料对比，确定了区内地下水的相对年龄，并将其分为３个年龄组：（１）迳流时间最短的地下水，具近期大气降水的氚浓度；（２）相对年龄为２０年左右的浅层地下水；（３）相对年龄大于３０年的低氚水。     

淮北煤田太原组灰岩水年龄及同位素地球化学特征

为了解淮北煤田太原组灰岩水年龄、水化学特征及演化,采集了淮北煤田29个矿井地下水样品进行水常规、氢氧同位素及~(14)C测试。利用传统图示及统计方法探讨了地下水化学特征及演化,约束了地下水年龄及径流特征。结果表明:淮北煤田太原组灰岩水年龄在2900～21910 a之间变化,不同矿区之间灰岩水化学特征有明显差异。闸河矿区以较低的TDS浓度、最小的地下水年龄和最高的δD和δ~(18)O值为特征,为淮北煤田太原组灰岩水主要的补给区;临涣矿区孙疃矿、宿县矿区桃园矿具有较大的地下水年龄、较高的TDS浓度和低的δD和δ~(18)O值,为主要排泄区。TDS浓度等值线图和地下水年龄等值线图呈现一致的演化规律,淮北煤田东北部闸河矿区为主要补给区。太原组灰岩水径流特征主要受构造背景的控制,地下水补给条件及水岩相互作用程度决定了水体中TDS浓度和氢氧同位素富集特征。