广东湛江铺仔水源地承压含水层系统补给资源量计算研究

湛江市铺仔水源地是由浅层、中层、深层及超深层含水层组成的多层含水层结构,各含水层之间通过自然通道相互连通,存在着一定的水力联系,组成统一的含水层结构系统,赋存有丰富的地下水资源,其补给来源主要为上层越流补给及区外的侧向径流补给.经计算,其上层越流补给量为 5611 万 m3/a,区外侧向径流补给量为 2066 万 m3/a,水源地各承压含水层系统获得的总补给资源量为 7677 万 m3/a.     

傍河地下水水源地的若干问题

1傍河地下水水源地的特征在紧靠常年性河流旁侧建立的地下水水源地称为傍河地下水水源地，它具有如下特征；1）供水的水量和水质都可得到保证。地表河水入渗补给量成为开采水量的主要部分。河水对水源地的补给状态可分为稳定补给和周期性补给。前者河水常年不断流，且流量充沛，河床渗透性能好。后者地表河水的补给是周期性或断续性的，枯水期需动用傍河含水层的储存量进行调节。2）傍河的含水层，般由第四系的更新统和全新统地层构成，河流由上游到下游，傍河含水层的颗粒由粗到细。山间河谷和盆地含水层一般为砾卵石、粗砂层，山前冲洪积…     

天津市宁河北奥陶系灰岩水源地的水文地球化学模拟

天津市宁河北水源地属埋藏型地下水源地,其开采层奥陶系灰岩含水层呈北东向的向斜展布,隐伏于石炭系-二叠系砂页岩之下,并被新近系覆盖,仅在东北部与第四系含水层有水力联系,地下水的补给主要来自浅层第四系含水层的越流补给。应用水文地球化学模拟方法,研究从第四系含水层到奥陶系含水层地下水经历的水-岩作用,包括方解石、白云石、萤石和硬石膏的溶解或沉淀、二氧化碳气体的溶解或逸出等,地下水硬度、矿化度总体上有下降趋势,这是由于含Ca²⁺、Mg²⁺和HCO^-₃的矿物相发生溶解,迁入溶液的比率要小于发生沉淀迁出溶液的比率,具体表现在从第四系含水层到奥陶系含水层Ca²⁺、和HCO^-₃浓度的降低幅度较大。通过模拟计算,可以定量确定从补给区到研究区沿水流路径上的水-岩相互作用及质量交换,有助于揭示该区地下水化学环境的演化机制。     

华北东部平原地下水垂向循环的水化学与同位素标示

在华北平原东部,选择典型地区(地调局衡水水文地质科学试验场),开展不同层位的抽水试验工作,在充分分析研究区水文地质条件的基础上,揭示在抽水试验过程中不同层位、不同时间的地下水的水化学和同位素组成,探索地下水垂向循环特征。研究表明:研究区地下水划分为三种地下水类型,随地下水埋藏深度的增加,水质逐渐变好,地下水溶解性总固体减小,硬度降低,具有垂向分带性。第Ⅰ含水组为现代水,由大气降水补给,第Ⅱ、Ⅲ含水组为现代水与古水的混合水,水力联系密切,有浅层地下水的越流补给;第Ⅳ、Ⅴ含水组为古水,水力联系不如前者密切,没有上部含水层发生越流补给;第Ⅲ、Ⅳ含水层没有水力联系。     

同位素水化学指示的新疆孔雀河流域地下水与地表水关系

地下水是孔雀河流域农业灌溉的主要水源之一,其对本地区经济发展的支撑作用日益增强.为实现孔雀河流域水资源合理开发和生态保护,采用环境同位素和水化学方法,研究了孔雀河流域地下水与地表水关系.结果表明:地下水的主要补给来源为河水.含水层成因类型和现代河道分布共同控制着孔雀河流域地下咸淡水的空间分布格局;氢氧稳定同位素对不同水...     

宁南清水河盆地地下水循环特征与苦咸水成因

本文以宁南清水河断陷盆地为例,研究西北干旱区储水盆地水循环特征与苦咸水成因机制.通过环境同位素特征分析,水化学模拟计算以及水文地质控制因素分析,阐明研究区地下水主要由大气降水补给形成,地表水难以形成持续性补给源;清水河平原地下水从形成上划分为:浅层现代水、深层古水、混合水.现状开采条件下,浅层现代水与深层古水的定量转化关系为山前洪积扇地下水7.6:2.4,平原下游地下水3.2:6.8,平原主要开采区地下水5.2:4.8～6.6:3.4;山前洪积扇和冲积平原浅层地下水循环时间为7～28年,下游平原深层地下水循环时间为300年以上,上游冲积平原中深层地下水,总体上介于以上二者之间.各主要开采区,可更新能力在人工开采条件下明显增强,时间为60～75年;研究区苦咸水主要是地下水溶解了含水层介质中大量的膏盐,矿化度增高所致.     

基于环境同位素技术的河水补给研究——以沈阳黄家傍河水源地为例

河水入渗补给是傍河水源地的主要补给来源,确定河水补给强度对于促进水源地长期安全的开采具有十分重要的意义。以沈阳黄家水源地为研究区,通过对比研究区河水、地下水的水化学及氢氧稳定同位素特征,分析了水源地地下水的补给来源及强度。结果表明:傍河水源地地下水主要接受河水的入渗补给和区域地下水的侧向补给;受河床沉积物和含水介质的岩性及结构在空间上的差异影响,河水入渗补给后在向地下水位漏斗中心流动的过程中具有浅层和深层两条地下水流路径,深层地下水与河水的水力联系更为紧密;河水对地下水的补给强度具有明显的时空变化特点,表现为雨季河水入渗强度明显大于旱季,并且随着与辽河距离的增加,水源地地下水获得的河水补给量呈逐渐减小的趋势。     

河南嵩县北部基岩山区地下水水化学特征和环境同位素特征分析

嵩县北部基岩山区位于熊耳山脉东段南部,地下水与地表水分布不均,为研究基岩山区地下水特征和补径排关系,指导缺水山区地下水找水工作,通过现场调查、地下水采样,测定不同水体中的水化学成分及环境同位素,分析其变化特征,判明地下水的补给来源及各含水层的相互联系。水化学和环境同位素研究结果表明,大气降水是研究区地下水的主要补给来源,人工开采是其主要的排泄方式;研究区基岩地下水化学特征较复杂,松散岩类孔隙水、浅(深)层半固结层裂隙孔隙水地下水以Ca~(2+)和HCO_3~–为主,属HCO_3-Ca型水;松散岩类孔隙水、浅层半固结层裂隙孔隙水含水层之间的水力联系较为密切,基岩裂隙水通过发育的导水构造断裂与现代水连接,均具有较好的开发利用价值,而深层半固结层裂隙孔隙水参与水循环的能力较弱,开采应持慎重态度。该研究成果为缺水山区地下水的合理开采利用提供了科学依据和数据支持。     

晋陕蒙接壤地区岩溶地下水与黄河水环境同位素特征分析

本文通过晋陕蒙接壤地区岩溶地下水与黄河水环境同位素特征的分析、研究,得出由补给区→迳流区→排泄区,岩溶水氚值由高变低, 14C年龄具有由低逐渐升高的变化规律;利用同位素的高程效应,计算得到岩溶水补给区的补给高程为1500～1600m;利用氚值的衰变估算,岩溶地下水的运移速度为3. 8～2. 1km /a,反映出岩溶水由补给→排泄区由快到慢的运动过程。文中还利用黄河水与岩溶水的氚值,估算了黄河西岸岩溶水中有25%来自黄河水入渗,75%来自东部岩溶水的补给。     

西峰区巴家咀水源地深层地下水水化学及同位素特征

为了保障西峰区生活用水和工业集中区用水需求,通过对巴家咀水源地地下水水化学和同位素的研究,发现水化学类型多样、富水性差异大,其黄土潜水、罗汉洞、环河组及洛河组地下水化学类型具有明显的分带性规律,白垩系各组地下水随着埋深增加而变化,水化学类型最终在洛河组演化为Na⁺·Mg²⁺-SO₄^2-·HCO₃^-型。同位素显示环河组和洛河组含水层保存着较冷或补给高程相对较高的地下水,而黄土潜水、罗汉洞含水层重同位素相对富集,另外,地下水交替径流慢,更新能力差,各含水层垂向上水力联系较弱,地下水与岩石相互作用强烈。依据国家现行的相关标准,选取29个指标对地下水进行全面评价,结果表明,洛河组地下水质量属“较差(Ⅰ类)水”,除硫酸盐、pH值和砷超标外,其余各项指标均到达生活饮用水标准,具备作为中型水源地的条件。     

基于氢氧同位素和水化学的废弃煤矿充水水源识别

峰峰矿区地处太行山东麓边缘,属华北地层区,矿区含水层可分为四大含水岩系,其中第四系孔隙含水层地下水和二叠系砂岩含水层地下水主要接受降水补给,石炭系薄层灰岩含水层地下水除接受沟谷河段渗漏补给外,在局部接受下伏奥陶系灰岩地下水的补给,奥陶系灰岩含水层地下水主要接受鼓山、九山及西北部灰岩裸露区降水补给。峰峰矿区有生产矿井13对,废弃矿井4对,本次研究对象为废弃的一矿和二矿。本文运用水化学成分和氢氧稳定同位素作为水循环过程的示踪剂,研究了峰峰矿区不同含水层地下水的水文地球化学特征,并在此基础上识别了废弃矿井主要充水来源。通过现场调查,系统采集了该区废弃矿井水、奥灰水、薄层灰岩水、砂岩水和松散岩类孔隙水水样,并采用离子色谱法、滴定法和高分辨率激光光谱法在实验室完成了水化学成分（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-和Sr2+）和氢氧稳定同位素组分（D和 18O）测定。水化学分析结果显示,废弃矿井水、奥灰水的水化学类型主要为HCO3-SO4-Ca-Mg,属于低矿化度水;不同水体Sr2+含量存在一定的差异,废弃矿井水和奥灰水Sr2+平均值分别为0.67mg/L 和0.69mg/L,且二者Sr2+/Ca2+和Sr2+/Mg2+比值比较接近,可能说明二者存在密切的水力联系;不同水体水化学成分主要受到溶滤作用的影响。氢氧稳定同位素研究表明,砂岩水和孔隙水δD和 δ18O相对富集,废弃矿井水和奥灰水δD和 δ18O值比较接近。结合矿区奥灰含水层富水性强并与煤系地层存在密切水力联系的水文地质条件,说明奥灰水为废弃矿井水的主要充水水源。     

利用稳定同位素识别黑河流域地上水的补给来源

本文利用稳定同位素(2H和18O)及水化学方法识别黑河流域地下水的补给来源,估算黑河水与地下水的转化数量.研究结果表明,黑河流域地下水的主要补给来自山区出山河流,山前戈壁带是地下水快速补给区,中下游盆地地下水补给来源为引河灌溉和河流侧渗.黑河干流出山河水在张掖以上河段约4.4×108 m3/a渗漏补给地下水,约占出山迳流量的27%.张掖一正义峡河段道地下水向河道平均排泄量为11.4×108 m3/a,占该段河流迳流量的69%.研究成果不仅对黑河流域地下水的开发管理有着重要意义,对我国西北类似的内陆盆地地下水的开发管理有着借鉴意义.     

用环境同位素方法研究范各庄煤矿地下水

用环境同位素方法,作者在开滦范各庄地下水调查研究中,确定了主要含水层地下水同位素的背景值;分析和确定了不同含水层之间的水力联系及矿井水中涌水的可能补给来源;计算了矿井二水平主要出水点之混合水比例及不同含水层中地下水平均储留时间。     

毛坝向斜核部岩溶水绕轴径流的同位素示踪分析

本文针对圆梁山隧道毛坝向斜段岩溶地下水问题,利用环境同位素及地下水氘过量参数示踪原理,探讨了该区深层岩溶水的形成、补给、循环交替等信息.结果表明,向斜核部的深部承压水,同时接受向斜东翼和西翼大气降水的补给.T1d含水层,受垂直入渗的影响较大;P2w+c含水层,受上覆地层水和向斜东翼层间水入渗的影响明显;P1q+m含水层与上覆地层含水层不存在直接的水力联系,但受到来自F02断层和不整合面有限渗流的影响.向斜核部水的渗流方向是从两翼指向核部,且流速较慢,不存在绕轴迳流.     

江苏沛县水源地地下水化学特征及成因分析

以沛县水源地第Ⅲ承压含水层为研究对象,通过系统研究地下水化学组成,采用地下水水化学组分基本特征、舒卡列夫分类、Piper三线图、相关系数法探讨了区域地下水化学特征及其成因机制。结果表明,研究区地下水均为弱碱性微咸水,水化学类型主要为HCO_3-Na·Ca或HCO_3·SO_4-Na·Ca·Mg,含水层地下水化学类型主要受岩石风化作用影响,且沛县位于黄河冲积平原河间泛流地带,同时受鲁西南山区碳酸盐地下水补给、区域地下水径流不畅以及含水层中砂岩的溶释作用等多方面因素影响,导致含水层溶解性总固体(TDS)浓度偏高;氟化物偏高的主要原因是冲积平原形成的巨厚黏土、粉质黏土富含的氟化物以及区域偏干旱的气候条件和鲁西南冲积平原区的含有氟化物地下水的补给等。     

渭河白杨水源地环境同位素研究

本文应用环境同位素（＾１４Ｃ、＾１３Ｃ、＾３Ｈ、Ｄ及＾１８Ｏ）对渭河白杨水源地地下水年龄、运移过程和一些水文地质参数进行了研究。研究结果表明，水源地潜水为现代水补给，氚含量较高，渭河河水对其补给量约占１／２左右；中、深层承压水补给途径较远，＾１４Ｃ年龄分别为距今４０００￣５０００年和７０００￣８０００年。δ＾１８Ｏ值变化不大，说明主要来源于大气降水补给。     

用氢氧稳定同位素揭示闽江河口区河水、地下水和海水的相互作用

为了揭示闽江河口两岸的地下水形成演化规律以及河口区河水、地下水和海水的相互作用,分别于2009年枯水期(10至11月)和2010年丰水期(7至8月),在闽江河口区采集了河水、地下水和海水样品,测定了水样的氢氧稳定同位素组成和盐度.研究结果表明:(1)闽江河口两岸的浅层地下水主要接受降水补给,北岸地下水还接受山区基岩裂隙水补给,南岸浅层地下水在枯水期还接受经过蒸发作用的灌溉水补给;(2)闽江河口区,枯、丰水期河水与地下水的补排关系始终表现为地下水补给河水,枯水期南岸地下水在河口混合中的贡献明显增大;(3)海岸带含水层基本上不存在海水入侵,仅局部含水层有微弱的海水入侵迹象;(4)丰水期和枯水期的淡咸水混合带在河口中的位置和混合类型存在明显差异.     

黑河流域水循环过程中地下水同位素特征及补给效应

通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域水循环过程中地下水同位素特征与补给源属性和数量密切相关,具有非均一性;东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源,下游区依赖中游区河水下泄状况,蒸发特征明显。东部同位素较新且地下水更新较快,西部同位素较老且地下水更新较慢;祁连山前戈壁带地下水同位素与山区河水相近,细土平原带地下水补给河水;高台一带受酒泉低氚值地下水补给影响而河水和地下水氚值都偏低;近河道带地下水年龄较新,远离河道则较老。因此,充分利用地下水与地表水之间转化规律,联合优化调控,有利于该区地下水资源可持续利用。     

河北平原地下水锶同位素形成机理

为了研究河北平原地下水锶同位素的来源与形成机理, 对所采水样进行了分析.研究了87Sr/86Sr比值“时间积累效应”: 随着地下水年龄和埋深的增大而增大; 与地下水中过剩4He_exc呈正相关关系, 与δ18O和δD呈负相关关系.探讨了Sr2+与87Sr/86Sr比值的关系, 将地下水分为3类: (1) 中等Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅰ类水); (2) 低Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅱ类水); (3) 高Sr2+含量与低87Sr/86Sr比值水(Ⅲ类水), 即热水.通过综合分析认为: (1) 河北平原第四系地下水中的放射成因Sr是由富含Na和Rb的硅酸盐矿物风化作用提供的, 主要矿物为斜长石; (2) 黄骅港热水中的放射成因Sr是由碳酸盐溶解形成的, 87Sr/86Sr比值低, Sr/Na比值大; (3) 补给区地下水是由流经火成岩和变质岩区地下水的侧向补给的, 87Sr/86Sr比值中等.第三系地下水放射成因Sr的来源及形成机理尚须进一步研究.      

云应盆地东北部含水层结构特征及地下水转化模式

云应盆地东北部属鄂北贫水地区,赋存于古近系—第四系含水层中的地下水是当地生产、生活用水的主要来源,亟需查明含水层的结构、含水层间地下水的转化关系等基本条件,为研究区内合理开发利用地下水提供依据。本研究通过野外水文地质调查、水文地质钻探工作,将研究区划分为单层含水层与双层含水层结构两个亚区（6个小区）。并通过地下水水位动态长期监测,获取了区内不同含水层的水位动态变化特征,分析各含水层之间的水力联系,建立了区域地下水转化的概念模式,即:研究区地下水以接受山前降雨入渗及风化裂隙水侧向径流补给为主,主要以水平径流的形式经古近系孔隙-裂隙含水层及第四系孔隙承压含水层往澴水方向运移,而后进入第四系孔隙潜水含水层。地下水和地表水在不同季节补排模式不同,雨季地表水（澴水）补给地下水,旱季地下水向地表水（澴水）排泄。古近系孔隙-裂隙水与上覆第四系孔隙水联系密切互为补给,共同构成具有统一水力联系的垂向多层结构的含水系统。独特的含水层结构决定了区内地下水接受降水补给的条件较差,地下水可开采资源量总体较贫乏,建议重点利用区域地表水资源,适度开发地下水资源,推进农业节水灌溉工程,实现水资源可持续利用。