中国西北干旱区多级洼地地下水环境同位素分布特征及指示意义

研究区位于西北干旱区,有两级储水洼地,地下水由山区侧向补给一级洼地,一级洼地通过泉水排泄地下水继而补给二级洼地,同时大气降水直接入渗、洪流间接入渗补给各储水洼地。通过氢氧同位素比例公式计算得到一级洼地大气降水占总补给量60%,其中直接补给量约占21%,山区洪流补给量约占79%,另外,山前侧向补给占40%;二级洼地降水补给量占38%,上游泉水补给量占62%。通过氚值指示,二级洼地不受现代降水影响;活塞流与全混合模型计算得到一级洼地浅层孔隙水平均年龄为32～60 a。     

示踪试验在岩溶大泉修复中的应用——以丽江黑龙潭为例

为查明云南丽江黑龙潭泉域九子海洼地补给区地下水与周边泉水的连通关系,提供泉水修复的科学依据,采用人工化学示踪方法,选取碘化钾作为示踪剂,开展了一次大型地下水示踪试验。根据试验数据计算地下水渗流速度,并分析黑龙潭泉域地下水系统结构特征。结果表明:九子海洼地补给区地下水与黑龙潭泉群和古城泉群具有显著的连通关系,与清溪泉群和白浪花泉群不存在连通关系,九子海至黑龙潭和古城的地下水渗流速度分别为405.86~1 077.84 m·d-1、349.96~629.09 m·d-1。九子海洼地为黑龙潭泉域地下水系统的主要补给区,同时也可作为黑龙潭泉水修复的有效注水点,接受补给后,主要通过深层岩溶管道向南运移至黑龙潭—古城方向,其中黑龙潭泉群为系统的排泄天窗。      

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区地下水流模拟

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区是乌鲁木齐市的重要供水水源地。为了更好地为地下水资源的可持续开发提供依据,本文尝试将几何形状及含水层厚度差异悬殊的柴窝堡盆地与河谷区联合起来,运用GMS模型系统建立了区域地下水稳定流和非稳定流数值模型。通过对观测孔地下水位过程线和地下水流场进行拟合,校正了研究区的渗透系数、给水度和储水率等水文地质参数。并运用模型分析了研究区的地下水流系统、地下水均衡量、地下水位变化趋势及地下水位监测网的设计。结果表明研究区地下水流主要存在两个径流排泄区:沿乌鲁木齐主河道的径流排泄区和以柴窝堡湖和大小盐湖为排泄中心的径流区;地下水储存量相对较大,能够调节季节性变化与地下水开采的影响;应加强主要河流洪积扇补给区和山前侧向补给带地下水位的监测与排泄区泉水流量的观测。     

干旱地区地下水资源勘查方法的探讨--为蒙古国图木尔廷敖包成功找水的实例

蒙古国图木尔廷敖包锌矿处于干旱、半干旱地区,水文地质条件复杂.为解决矿山生产、生活用水的问题,作者笲对蒙古国苏赫巴托洼地地下水系统进行了系统地研究,提出了基于系统论观点的地下水资源勘探思路,从全局出发,抓住主要矛盾和矛盾的主要方面,辨证地分析区域地下水的补给、径流及排泄条件,科学预见地下储水构造,研究地下水的可控性,寻找到理想供水水源地.实践证明,正确的勘探指导思想对于地下水资源勘探至关重要,对干旱、半干旱地区地下水资源勘查具有一定的借鉴意义.     

济南泉域排泄区岩溶地下水水化学特征

文章通过分析研究济南泉域排泄区地下水水化学成分特征及形成过程,结合岩溶地下水的补径排条件,揭示了不同位置、不同深度循环的水质存在差异的原因。为保护泉水、优化泉域内地下水的开采方案提供了依据。     

西北某放射性废物处置预选区地下水水化学特征及地球化学模拟

在放射性废物处置库的选址过程中,地下水水化学特征是最重要的因素之一。为了查明西北某放射性废物处置预选区地下水水化学特征及其演化机制,对该区地下水水样进行了水质测试,综合运用Piper三线图法、相关性分析、饱和指数模拟和质量平衡反应模拟,全面分析了该预选区地下水水化学类型的空间分布和地下水水演化的主要水文化学过程。结果表明:研究区地下水在北部山区接受补给,并向南运移,地下水类型随径流由SO4.Cl—Na型转变为Cl.SO4—Na型。地下水在径流过程中主要经历了溶滤作用、蒸发浓缩作用和阳离子交换作用等水文化学过程,它们是控制该区地下水水化学组分演化的关键。     

CFC在中国高放废物处置库预选区地下水研究中的应用

本文介绍了地下水测年的CFC方法及其原理,并将这种方法实际应用于我国高放废物处置库预选区——甘肃北山地区的水文地质研究,结果表明,研究区内沟谷洼地浅部地下水的CFC年龄在15~26a,基岩裂隙浅部地下水多为不含CFC的老水与含CFC的新水的混合水。在描述了确定混合比方法的基础上,根据样品CFC含量计算了研究区地下水的混合比。与氚相比,CFC是目前年轻地下水测年更好的工具,具有更多的优越性。     

高寒山地岩溶发育特征——以云南石卡山为例

为了解海拔4 000 m以上高原夷平面灰岩裸露的山体岩溶作用发育情况及表现形式,文章以云南香格里拉石卡山为例,结合高海拔宇宙射线选址,对此问题进行了现场调查和初步研究。结果发现,在海拔4 000 m以上面积约2.4 km 2 高原面场地范围内,石炭系灰岩中发育了118个以上落水洞、陡崖可见6个近水平溶洞。高密度电法探测结果显示,岩溶以低电阻率为特点:地表落水洞在50~60 m深度上连成一体,100~180 m深度低阻区范围更大。研究区地下水系统处于大气降水垂直入渗补给区,上游（西部）灰岩和下游（东部）泥岩阻隔影响到水的径流路径和排泄形式,地表明显积水洼地12处,泉水点10个。地下水埋藏较浅,排泄快。这些岩溶发育特征为该场地规划利用提供了地质依据。      

北塔山牧场大石头地下水库成库条件及库容计算方法研究

基于新疆生产建设兵团第6师北塔山牧场大石头洼地区的自然地理、气象、水文、水资源、地下水补给、径流、排泄等水文地质条件,从大石头洼地地形地貌、储水空间、地下水的赋存与分布规律和圈闭性角度,对大石头地下水库成库条件的可行性进行论证研究,并在考虑区域水文特征条件下,选取库区面积为23.5 km~2,对地下水库的库容进行分析计算,研究结果表明:大石头洼地地下水库边界几近于封闭,内部地下水径流条件比较好,赋水体砂卵砾石层具有一定厚度,地下水位埋藏较深,储水空间充足,在下游末端小沟出口处,含水层较薄,渗透性一般,成库条件很好,非常适宜修建无坝地下水库;大石头地下水库最小库容理论值为1 234×10~4m~3,最大库容理论值为2115×10~4m~3,调蓄库容理论值为881×10~4m~3。大石头地下水库未来作为北塔山牧场重要的供水水源地对区域供水保障及水资源合理配置具有重要意义。     

济南泉域地下水环境演化与保护

济南泉水为国内外水文地质界和社会所关注，保持泉水长期连续喷涌和泉域水环境良性循环是焦点之一。本文根据实际调查成果，分析了泉域岩溶地下水环境的演化特征，认为自然和人为双重作用导致了泉域地下水补给、迳流、排泄和水化学条件的改变，引发了泉水断流、地下水降落漏斗、地表水体污染和地下水质量下降等生态环境地质问题。优化泉域内外地下水开采布局、人工调蓄补源、控制城区向直接补给区扩展等是保持泉水喷涌和保护水环境的主要措施。     

高放废物处置库新疆阿奇山预选地段区域水文地质特征

新疆阿奇山地区是我国高放废物处置库预选地段之一。在野外调查、样品采集和测试的基础上,讨论了该地段区域水文地质特征,结果表明,阿奇山地段地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和基岩裂隙水3种类型,其单井涌水量一般10m~3/d,属于典型的低含水介质;区域地下水流向为自南东流向北西;位于吐鲁番盆地的艾丁湖一带为阿奇山地段地下水的最终排泄区。     

Responses of groundwater system to water development in northern China

The increased demands on water resources in northern China have had a significant impact on groundwater systems in the last three to four decades, including reductions in groundwater recharge capacity and overall water quality. These changes limit the potential for groundwater uses in this area. This paper discusses the issues surrounding groundwater system use in the eight basins of northern China as water resources have been developed. The results demonstrate that the recharge zone has shifted from the piedmont to the agricultural area, and that the total recharge rate in the basins tended to decrease. This decrease in arid inland basins was mainly caused by both the excessive use of water in the watershed area and irrigated channel anti-seepage. In semi-arid basins, the decrease observed in the groundwater recharge rate is related to an overall reduction in precipitation and increasing river impoundment. In addition, intensive exploitation of groundwater resources has resulted in disturbances to the groundwater flow regime in arid and semi-arid inland basins. Arid inland basins demonstrated fast falling groundwater levels in the piedmont plains resulting in declines of spring flow rates and movement of spring sites to lower locations. In the semi-arid basins, i.e. the North China Plain and the Song-nen Plain, groundwater depression cones developed and intersected regional groundwater flow. The semi-arid basins of the North China Plain and the Song-nen Plain have experienced significant hydrochemical evolution of groundwater characterized by changing water type including increase of TDS and pollutants.     

浅析开采条件下地下热水资源的演变

地下热水的分布可以分为埋藏型(或盆地型)和出露型(或温泉型).埋藏型分布于沉积盆地深处,热储层规模大,有较大的储存资源,但补给资源极为有限或缺乏,开采地下热水主要是消耗储存资源,可导致热水系统水位持续下降.出露型多见于山区,地下热水以温泉的方式出露地表,其储存资源和补给资源均有限,在温泉附近开采热水可导致温泉流量减小直至干涸,热水系统水位、水温也会持续下降.在某些特定条件下在温泉附近打成的自流孔可使地下热水资源量有所增加.温泉的自封闭作用可使其流量减少.     

高放废物处置库预选场地水文地球化学模拟

阐明了研究区水地质条件及地下水化学特征；通过水地球化学计算，研究了地下水与固相间的反应趋势；模拟了地下水垂向流动过程中发生的水岩作用；进而从水地球化学角度对预选场地高放废物地质处置的适宜性作出初步评价。     

近50年来我国北方典型区域地下水演化特征

文章在总结中国北方地下水最新调查成果的基础上,选择西北内陆盆地、华北平原和松嫩平原为典型区,对近50年来区域地下水系统的演变特征及其影响因素进行探讨。研究发现: 我国北方盆地和平原地下水系统演化具有渐变性和突变性特征,但在不同地区存在着差异,区域地下水系统已经变得脆弱,地下水资源可持续利用向不利的方向发展。地下水补给演变表现为山前平原地带的补给能力减弱,河道补给减弱或消失,中下游农业区地下水补给强度增大,总补给量呈现减小的趋势;  其中,西北内陆盆地下水补给的减少与上游水资源利用过度、渠系防渗程度提高有关;  而华北平原和松嫩平原地下水总补给量的减少与降雨量的减少和山区河流拦蓄水量的增加有关。伴随着补给模式的改变,地下水流场演变表现为普遍出现持续性的区域地下水位下降,西北干旱区表现为山前平原地下水位快速下降、泉流量减少、溢出带下移;  华北平原和松嫩平原表现为溢出带消失、水位降落漏斗形成并发展,区域地下水流被截断,形成以降落漏斗为中心的局部水流系统。地下水化学场变化主要表现为水化学类型变化、矿化度增大,污染组分增加。自西北内陆盆地至华北平原、松嫩平原,水化学变化强度明显增加,以华北平原和松嫩平原最为明显。本文在这些认识的基础上提出了应对气候变化与人类活动双重影响下地下水演变的适应性对策,为地下水资源可持续利用提供了理论依据。     

高放废物处置库北山预选区区域水文地质概念模型

地下水流数值模拟是高放废物处置库选址中水文地质评价的重要内容.水文地质概念模型是地下水流数值模拟的基础和前提.在北山预选区水文地质分析基础上,利用DEM数据生成了研究区地表水系,据此确定了模拟范围;借助GMS软件,建立了研究区三维水文地质结构模型;再通过边界条件、流场特征、地下水均衡项和水文地质参数的分析和描述,建立了北山地区水文地质概念模型.     

Analysis of the exchange of groundwater and river water by using Radon-222 in the middle Heihe Basin of northwestern China

In arid regions of western China, water resources come from mountain watersheds and disappear in the desert plain. The exchange of surface water and groundwater takes place two or three times in a basin. It is essential to analyze the interaction of groundwater with surface water to use water resources effectively and predict the change in the water environment. The conventional method of analysis, however, measures only the flow of a stream and cannot determine groundwater seepage accurately. As the concentration of Radon-222 (²²²Rn) in groundwater is much higher than in surface water, the use of ²²²Rn was examined as an indicator for the analysis of the interaction between surface water and groundwater. Measurement of the ²²²Rn concentration in surface water was conducted to detect groundwater seepage into a stream in the middle Heihe Basin of northwestern China. Furthermore, the simultaneous groundwater flow into and out of a stream from the aquifers was quantified by solving the ²²²Rn mass balance equation, in which the losses of gas exchange and radioactive decay of ²²²Rn are considered. Meanwhile, river runoff was gauged to determine the exchange rates between surface water and groundwater. The result shows that ²²²Rn isotope can be used as a good environmental tracer with high sensitivity for the interaction between surface water and groundwater, especially in the fractured aquifer system, karst aquifer system and discharge basins.     

泸西喀斯特断陷盆地地表水与地下水流域边界与水动力性质

在详细调查基础上,采用系统科学及水文地质分析方法,依据地形地貌、地层岩性、地质构造、示踪试验、地下水排泄基准面、喀斯特发育条件及发育规律等剖析论证流域边界,并通过钻探及示踪试验进行验证。研究结果:（1）对泸西喀斯特断陷盆地南东部的水系统边界向北移进行了修正,证实了三塘一带深部不发育的喀斯特是地下水分水岭边界,使得泸西喀斯特断陷盆地流域的径流系统和边界圈化更加准确;（2）泸西喀斯特断陷盆地流域地表水、地下水转化频繁,地表水径流特征主要以小江河在水库、河流、伏流间的径流转化过程为体现,地下水在侵溶山区接受大气降水补给后,上层径流以泉、暗河的形式在泸西盆地底面排泄后转化成地表水,最终汇集于盆地南部、通过工农隧洞及落水洞排向小江,而下层径流则以小江水面为基准,通过深层径流排泄。      

高放废物处置库甘肃北山预选区地下水的形成

在高放废物处置库场地选择和性能评价中,水文地质特征是最重要的因素之一,地下水的形成则是水文地质研究中的首要问题。在水文地质、地下水化学、同位素、CFC、地下水动态等资料综合分析的基础上,探讨了高放废物处置库甘肃北山预选区地下水的形成问题。研究结果表明,北山地区地下水以赋存于变质岩、岩浆岩、碎屑岩、碳酸岩节理、裂隙中的基岩裂隙潜水为主,地下水化学成分具有明显的水平分带性特征,地下水动态类型主要为入渗—蒸发—径流型,结合地下水同位素和CFC 特征,认为区内地下水主要由当地大气降水入渗补给形成。浅部地下水主要由现代区内降水补给形成,而深部地下水则可能由地质历史时期降水补给形成。     

岩溶区地表水与地下水资源及环境统一评价的流域边界划分研究

岩溶地区地表水流域与地下水流域边界的分异形式有三类,即:地表分水岭与地下水流域边界在平面分布上基本一致;地表分水岭超出了地下水流域边界;地下水流域边界超出了地表分水岭。岩溶区地表水与地下水耦合流域的顶界为地表水流域的水面及下垫面,底界为浅循环潜水含水层或潜水—承压含水层下伏的隔水层顶面,在大厚度岩溶含水层分布区,可以弱岩溶发育带的顶面作为底界。其中地表水与地下水两个子系统间的次级边界,为地表水流域的下垫面。结合专门调查（勘查）评价和区域调查评价的特性,提出评价单元划分的原则及方法。这有助于在新一轮自然资源调查评价中,以流域为单元系统地开展水资源及环境调查评价,实行地表水和地下水资源及环境的统一管理。