地球上的淡水

地球上的总水量为1386×10~(15)立方米。其中淡水为35×10~(15)立方米,仅占总水量的2.5％,其余1351×10~(15)立方米,占总水量的97.5％均为盐水。可再生的部分为每年500×10~(12)立方米(约占总水量的0.036％),其中从海洋上蒸发的为430×10~(12)立方米,从陆地上蒸发的为70×10~(12)立方米;海洋上的降水量为390×10~(12)立方米,陆地上的降水量为110×10~(12)立方米。在参与循环的水中,理论上可用的水量每年为40×10~(12)立方米,实际可用的水量每年为14×10~(12)立方米。在淡水中,有70％的水,分布在两极和高山地区的冰川中,其余近30％的水分布在地下含水层中,而所有河流的淡水仅占淡水总量的0.006％。     

油气与膏盐共生机理

<正> 世界上天然气可采储量达0.1×10~(12)m~3的碳酸盐岩气田共17个,总可采储量约6×10~(12)m~3,其中10个(约占气田数量的59%)与“蒸发岩系”有关,储量为5×10~(12)m~3,占总储量的83.3%;其中的5个特大型碳酸盐岩气田都与“蒸发岩系”有关。在油气田(特别是超大型油气田),常发现膏盐层可达几百米,乃至上千米,如加拿大阿尔伯达盆地“蒸发岩”最大厚度达2000m。如此巨厚的膏盐层很难用蒸发成因来解释。有人曾计算过,1000m 厚的海水层,完全蒸发能     

滨海城市地表水资源可利用量分析——以广西钦州市为例

以钦州市为例,根据1956～2016年月降雨、径流数据,采用双累积曲线(DMC)模型和蒸发差值法计算地表水资源量,采用剔除入海河流感潮河段水量及汛期河道内最小生态水量的改进扣损法和直接法综合分析地表水资源可利用量。结果表明:钦州市地表水资源量在106.573～111.216×10~8m~3范围内,地表水资源可利用量为38.444×10~8m~3,占比地表水资源总量的34.6%。钦州市水量相对丰富,但水资源可利用量并不富裕且时空分布不均。空间上,独流入海河流分区地表水资源可利用量最多,南流江分区次之,郁江干流分区最少;时间上,19条流域汛期水量高达81.949×10~8m~3,其中难以控制利用量为62.272×10~8m~3,有35.823×10~8m~3经入海河流直接外排入海;4.973×10~8m~3为感潮河段咸水难以利用;调水工程的规划与建设为改善河道环境、缓解供需矛盾方面起到积极作用。     

山西省地下水资源的科学管理

一、山西的水资源问题山西地处黄土高原的东缘,地形复杂,气候干旱,降水稀少,水资源极为贫乏,人均占有水量573立米,是全国人均水量低于600立米的四个省之一。目前全省水源工程的供水能力为63.6亿立米(包括外引黄河水2.43亿立米),而总的需水量已超过70亿立米。1980年以来,农业每年为工业让水近1亿立米,农田灌溉面积减少了250万亩。1985     

冰雪科学研究中几个问题

世界水量平衡数量的估算,尚在校正修改过程之中,据估计整个水圈中水的总量约为1.45×10~9立方公里,另一估计,冰雪的水量约为28×10~(?)立方公里。其他一些估计的数字则较此为低。在地球上总的水量中,海洋中的水量约占97.4％,但都是盐水;其余2.6％为淡水,而冰雪水量约占2％,故冰雪占地球上淡水储量3/4以上。如表1所示。     

我国西部"五江一河"可供跨流域调取的水量究竟有多少? ——二评"红旗河工程"构想

以青藏高原南部为主体的我国西部大江大河,可供跨流域调取的水资源量究竟有多少?是决定向西北干旱区调水成功与否的前提条件之一。因此,本文关注的焦点是:我国西部诸江河究竟有多少水资源量?能否达到"红旗河"构想的每年600亿m~3的调水量?本文依据各类文献资料中有关"红旗河"拟取水的"五江一河"各节点上、下游水文站及相关水电站的多年平均径流量及年际变化数据,估算并厘定出各取水节点的年平均水资源量为:雅鲁藏布江600×10~8m~3,帕隆藏布与易贡藏布合计320×10~8m~3,怒江320×10~8 m~3,澜沧江200×10~8 m~3,金沙江313×10~8 m~3,雅砻江250×10~8 m~3和大渡河210×10~8 m~3。按照S4679课题组和王浩院士所给出的国际通行的20%跨流域调水比例或21%的"红旗河"标准,本文匡算出"五江一河"理想的可调取水量为442.6×10~8m~3或464.7×10~8m~3,不足S4679课题组构想的600×10~8m~3调水量的78%。如果南水北调西线规划得以实施,则"红旗河"难以从金沙江、雅砻江和大渡河这三个节点全额调水,长江上源只有大渡河(18.5～20.6)×10~8m~3的水量可资利用。这种情形下,本文匡算出可供"红旗河"调取的总水量为(288～323.0)×10~8 m~3,只有S4679课题组构想调水量的大约一半,充其量不到54%。     

浙江省灰岩固碳能力初步研究

通过岩溶作用碳循环原理的阐释,依据浙江省碳酸盐岩岩石参数,估算了浙江省碳酸盐岩库,计算结果表明全省碳储量为5.45×10~(12)t;岩溶作用产生的的碳汇量较大,全省碳酸盐岩出露区每年从大气中回收的CO_2为4.55～13.55×10~(10)g/a,固碳量为1.24～3.69×10~4t/a。在此基础上,提出了加强地质岩溶碳库调查研究的建议。     

藁城县采取措施合理开发利用地下水

藁城县从1974年建立地下水观测网至1984年以来,由于十年间盲目打井成风,每年新打机井千眼以上,又忽视机井合理布局,导致地下水采大于补,采补失调。据十年观测资料分析计算:全县平均每年开采水量3.5亿立米,而总补给仅2.7亿立米,全县平均每年亏水0.8亿立米,导致地下水位连年下降。74年全县平均地下水位是8米,到     

柴达木盆地白钠镁矾的矿物学和稳定同位素特征

白钠镁矾是卤水演化过程中的次生硫酸盐矿物,含水蒸发盐矿物的镁等稳定同位素特征少有报道。实验选择柴达木盆地西部干盐湖钻孔SG-1中的白钠镁矾,对其进行了矿物学、结晶水氢氧同位素、镁同位素等的研究。柴达木盆地白钠镁矾的晶胞参数为a(nm)=0.553 76,b(nm)=0.824 7,c(nm)=1.111 7,β=100°45′。结晶水失水温度为135℃～180℃和200℃～298℃,Mg~(2+),Na~+和SO_4~(2-)含量分别为63.99×10~(-3)～82.8×10~(-3),134.33×10~(-3)～162.21×10~(-3),567×10~(-3)～641.62×10~(-3)。δ~(26)Mg为-1.163‰～-0.072‰,结晶水的δD为-12.10‰～3.72‰,δ~(18)O为13.07‰～15.34‰,浅部白钠镁矾的镁同位素及结晶水氢氧同位素值均比深部的值偏正,与研究区气候干旱化趋势一致,古湖水受到强烈的蒸发作用,Mg同位素的变化也具有环境指示意义。结晶水氢氧同位素线明显不同于大气降水线,也说明盐类矿物中氧同位素比该钻孔中石膏结晶水氧同位素明显偏正,说明白钠镁矾结晶水来源于大气降水,但受到强烈的蒸发作用影响。     

不同林草系统对集水区水量平衡的影响研究

应用SWAT99.2模型(Soil and Water Assessment Tool),系统地研究了红壤丘岗集水区4种林草系统(自然草被、阔叶林、混交林和针叶林)的地表径流、根层渗漏、蒸发蒸腾、土壤蓄水量的时空特点,并用实测的地表径流对模型进行校正和验证,月地表径流的Nash-Sutcliffe模拟效率系数达到0.74,模拟值和观测值的决定系数达0.90。结果表明,降水的年内分配不均造成了径流、渗漏、土壤蓄水量月份之间的差异,年际间气象条件(特别是降水)的差异性导致了水量平衡支出项的年际差异,其中径流量和渗漏量受降水的影响最大,蒸发蒸腾量次之,土壤蓄水量的年变化量受降水的影响最小;林地能有效地减少区域的地表径流量,其中以阔叶林和混交林的效果最好;林地入渗性能大于草地;蒸发蒸腾量是林地水量平衡支出中最大的一项,且3种林地的蒸发蒸腾量均大于草地。水量平衡的预测结果显示,土地利用方式是区域短期水量平衡的主要影响因子。     

芜申运河开通对固城湖水量影响分析

芜申运河是重要的省际干线航道,规划对其整治达到三级航道标准后通航,而芜申运河通航需要固城湖上的通航河道开闸。固城湖为重要的饮用水源地,开闸通航对固城湖水量影响较大。通过建立模型计算得出,每天开闸10次固城湖水量损失约为1.71×10~8m~3/年,每天开闸20次水量损失约为2.87×10~8m~3/年;而固城湖的常态水位为9.5m,相应库容为1.28×10~8m~3,通航对固城湖水量的年损失量占到了固城湖常态水量的1.34~2.24倍左右。如果开闸20次,固城湖需要外调补水以保证水量满足用水需求。经计算,在90%、75%、50%的降水保证率下,需要外调补水保证量达0.64×10~8、0.61×10~8、0.12×10~8m~3/年,占固城湖常态库容的50%~9%。     

河南省浅层地下水观测井网密度分析

一、调整的缘由我省一般平水年农业生产开发利用水资源185亿立米,其中利用地表水118亿立米,占总用水量的64％,利用浅层地下水约67亿立米,占总水量的36％,但占可灌溉面积的53％。目     

北京市平原区地下水补给量计算方法对比研究

大气降水入渗是北京市地下水补给的主要来源。为丰富地下水补给量计算方法,以基于遥感数据的水量均衡法对比传统的地下水位动态法评价求取降水入渗量。水位动态法计算北京市平原区2011年地下水垂向入渗补给量为17.39×10~8m~3,遥感水量均衡法计算北京市平原区补给量为13.13×10~8m~3,同面积区两种计算结果相关性R~2=0.9631。两种计算方法各有其优缺点及适用条件。     

云南勐野井钾盐矿床中Br和I的影响因素及意义

为探究盐类矿床中Br和I元素的影响因素及其对钾盐矿床成因的指示意义,采集思茅盆地勐野井的石盐、钾盐样品,采用X射线衍射方法分析了其盐类矿物组成,用ICP-OES和离子色谱仪测试了阳离子(K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+))和阴离子(Cl~-、Br~-、I~-、SO_4~(2-))组成。结果显示,样品的Br含量为89.08×10~(-6)~555.45×10~(-6),高于海水含量,Br×10~3/Cl的质量比值为0.13~0.86,Br的主要影响因素是溶液的主要成分(SO_4~(2-),K~+,Ca~(2+)和Mg~(2+))和蒸发作用;I含量为0.07×10~(-6)~0.27×10~(-6),I×10~6/Cl的摩尔比值为0.03~0.11,略高于海水值,I含量随I×10~6/Cl摩尔比值的增加呈上升趋势,说明蒸发作用是影响卤水I含量的因素之一。但Br和I呈负相关,表明有机质的含量是I含量的主要影响因素,蒸发作用可能是次要影响因素,I和I×10~6/Cl摩尔比值可能是判断海陆相的潜在指标之一。     

浙西地区古生界页岩气资源有利区评价与优选

在前人研究的基础上依据大量实测数据,重点分析了浙西地区古生界沉积的三套富有机质泥页岩层系的岩性组合、展布特征、地球化学特征、含气性等成藏条件,并依据分析建立了浙西地区荷塘组、宁国组-胡乐组及龙潭组资源评价参数,初步估算出研究区页岩气地质资源量(P50)为2. 73×10~(12)m~3,其中下寒武统为2. 27×10~(12)m~3、奥陶系为0. 45×10~(12)m~3、上二叠统为0. 009 6×10~(12)m~3。在此基础上,依据TOC、Ro、厚度、埋深、保存条件等因素进行综合评价,认为研究区宁国—胡乐组及上二叠统龙潭组页岩不具有页岩气规模聚集的条件,下寒武统荷塘组仅在开化-淳安一带存在页岩气成藏有利区。     

天津蓟县东水厂锰方硼石矿床成因新认识

天津蓟县东水厂锰方硼石矿床是世界上唯一一个具有经济开发价值的锰方硼石矿床,锰方硼石赋存与中元古代高于庄组二段泥晶白云岩中。本文通过微量元素分析探讨了锰方硼石的成矿环境,测定结果显示Sr/Ba=0.125~0.128;V/(Ni+V)=0.230~0.320;Th/U=4.356~4.898;V/Cr=0.018~0.026,各微量元素对比值范围变化不大;LREE总量为66.12×10~(-6)~67.90×10~(-6),HREE总量(包含Y)为18.88×10~(-6)~19.56×10~(-6),LREE/HREE值为3.38~3.60,Y/Ho值介于28.25~29.14之间,δCe介于0.829~0.854之间,显示为弱的负Ce异常,δEu值介于0.831~0.846之间,显示为弱的负Eu异常。地球化学数据指示其成矿环境属海相沉积环境,海水环境为相对氧化的状态,成矿过程中有陆源物质的加入。Sm/Nd-Eu/Sm图解表明研究区与柴达木盆地第三系蒸发岩较为相似,反应锰方硼石成矿时具有类似的蒸发成因。通过对硼同位素(δ~(11)B的数值范围为1.4‰~10.7‰)的解译进一步探讨了锰方硼石在原生成矿阶段的具体成因(海相蒸发沉积)。结合前人所做的锰方硼石地球化学数据,对东水厂锰方硼石矿床的成因做出了新的解释,即锰方硼石成矿时应属海相蒸发成因,而热液活动的过程则可能是发生于锰方硼石成矿之后,属后期热液改造作用,从而形成了锰方硼石复杂的地球化学特征。     

黑龙江漠河元宝山金矿地质及地球化学特征与找矿方向

采用地质、物探、化探找矿方法,对漠河元宝山金矿进行综合研究。结果表明,目前已发现矿体4条,矿化体3条,Au平均品位2.15×10~(-6);赋矿地层为侏罗系中统漠河组;控矿构造为NEE向漠河推覆构造。磁场强度ΔT值一般在-30~20 nT,ΔΤ最大值为133.1 n T;视极化率最大值为23.58%,平均值为10.58%;视电阻率一般在500Ω·m以下,最高为1 200Ω·m,显示物探异常具低阻、高极化特征。漠河组地层金元素丰度值为8.06×10~(-9),标准离差为0.25,变化系数为0.912。黄铁矿δ~(34)S值为3.3×10~(-3)~5.3×10~(-3),极差为2.5×10~(-3),平均值为4.5×10~(-3),具有岩浆硫特点;石英中流体包裹体的δ18O值为5.2×10~(-3)~9.6×10~(-3),δD值为-125×10~(-3)~-112×10~(-3),δ18O和δD变化范围较大,反映在成矿过程中有大气降水加入。根据地质和物化探异常特征等综合信息,认为矿区西部小金沟(HS-8水系组合异常)有良好的找矿前景。     

基于GRACE重力卫星数据的黄河源区实际蒸发量估算

利用GRACE卫星数据反演得到黄河源区唐乃亥流域2003-2008年流域水储量变化, 结合同时间段黄河源区降雨及径流资料, 根据水量平衡方程, 估算流域逐月实际蒸发量. 结果表明: 估算的结果与20 cm蒸发皿观测值和SiB2模型模拟的结果具有较好的一致性和相关性. 黄河源区2003-2008年年平均实际蒸发量约为506.4 mm, 其中, 春季(3-5月)为130.9 mm, 约占全年的25.8%; 夏季(6-8月)为275.2 mm, 约占全年的54.3%; 秋季(9-11月) 为74.3 mm, 约占全年的14.7%; 冬季(12月至翌年2月)为26.2 mm, 约占全年的5.2%. 2003-2008年源区降水基本保持不变, 蒸发呈减少趋势, 径流略有增加, 径流峰值期提前, 黄河源区水储量增加速率为0.51 mm·month^-1, 相当于82.6×10⁴ m³·a^-1, 总增加水量约496.6×10⁴ m³. 降水平均增加速率为0.019 mm·month^-1, 水储量增加速率为0.51 mm·month^-1, 而蒸发的下降速率为0.52 mm·month^-1, 径流的增加速率为0.034 mm·month^-1. 因此, 在降水量变化不大的情况下, 蒸发的下降和冻土消融导致水储量的增加明显, 这也是引起地表径流增加的原因.     

中国富钴结壳合同区海水的稀土元素特征及其意义

通过对西太平洋34件海水样品的稀土元素（REY:REE+Y）测试及其与研究区富钴结壳稀土耦合特征分析,揭示了海水稀土特征及其成因.海水的稀土含量随水深呈现逐渐增加的趋势,∑ REY范围为14.0×10-12~65.5×10-12,平均值为31.9×10-12,其中Y的绝对值（均值为6.0×10-12~24.1×10-12）和相对值（（Y/Ho）_N均值为1.98）均较高,La含量次之（均值为1.8×10-12~11.6×10-12）,Ce含量相对较低（均值为2.4×10-12~8.8×10-12）,δCe范围为0.33~1.03（均值为0.66）,（La/Yb）_N平均值为0.71.海水稀土元素北美页岩标准化后显示左倾模式,具有显著的Ce负异常、Y正异常和无明显的Eu异常特征.研究区普遍发育水成成因的富钴结壳,即其稀土元素和其他组分均源自海水.富钴结壳的稀土含量相对海水富集6~7个数量级,其Ce正异常和Y负异常的稀土模式与海水构成良好的耦合关系,指示富钴结壳类组分对海水稀土清扫具有选择性,是造成海水稀土模式的重要因素.海山上发育的磷块岩以及周围盆地深海泥中的磷酸盐组分,它们具有较高的稀土含量和类似于海水的稀土模式,指示海洋磷酸盐消耗稀土时并未分馏而是继承海水模式.海水独特的稀土模式特征是补给与消耗平衡作用的结果,铁锰氧化物和海洋磷酸盐是两种典型的海洋自生组分,它们对海水稀土特征的形成至关重要.      

河南省地热资源综合评价

河南省地热资源类型按照所处的大地构造环境分为沉积盆地型和隆起山地型。计算结果表明,沉积盆地区4 000 m以浅储存的地热水总量为82 063.23×10~8 m~3,储存热能总量为7 734 086.01×10~(12) kJ。不考虑回灌时,全省沉积盆地型地热可采流体量为92 223.93×10~4 m~3/a,可利用热能量196.6×10~(12) kJ/a;考虑回灌时,全省沉积盆地型地热流体可开采量5 931 841.92×10~4 m~3/a,可利用热能量为13 003.47×10~(12) kJ/a。统计分析显示,按地热流体可采量为92 223.93×10~4 m~3/a、地热流体可开采热量196.46×10~(12) kJ/a计算,即使按50%利用,其经济效益也是十分可观的。另外,地热开发可带动第三产业经济的发展,产生的间接经济效益更加巨大。