利用泉群水化学资料对泉进行群分析

岩溶泉泉水的水质，主要受控于地下水化学场经历的地球化学过程，同时也反映了不同水文地质单元地下水径流场的条件。作者利用8个岩溶泉的水化学资料，用灰色关联度作相似性统计量，对岩溶泉群进行聚类分析，其目的是通过泉水水化学微观特征，探讨泉的相似性及差异性，从而提高勘察成果质量。     

山东省地热资源分布与开发利用研究

山东省地热资源丰富,目前16地市均有地热资源分布.天然温泉共19处,位于威海、烟台、青岛、临沂、泰安5个地市,主要用于洗浴、理疗、休闲度假等.以齐河-广饶断裂、聊考断裂、沂沭断裂带为界,山东省共分为鲁东隆起地热区、沂沭断裂带地热区、鲁西隆起地热区和鲁西北坳陷地热区,区内人工开采地热井共1 160眼,主要用于供暖、洗浴、...     

Vulnerability of Himalayan springs to climate change and anthropogenic impact: a review

The climate change and unsustainable anthropogenic modification can intensify the vulnerability of the Himalayas. Natural springs are the principal source of potable water security for the Himalayan population. The changes in the trend of precipitation, temperature and glacier melt are expected to impact the quantity and quality of spring water significantly. This review presents an insight to unravel the effects of climate change and land use land cover changes on the spring resources and outline the essential elements of spring hydrology in the Himalayas. The sensitive response of spring flow to the climate has been observed to follows an annual periodic pattern strongly dependent on snowmelt,rainfall, and evapotranspiration. Among all types,Karst aquifers were found to be highly vulnerable. The changes in the forest and urban landscapes are affecting the recharging sites in the headwater region.In the Central Himalayan region(Kosi River basin,Kumaun), the number of perennial springs is decreasing at a rate of three springs year-1, and nonperennial springs are increasing at the rate of one spring year-1. The high concentration of NO3-, Cl-1,SO42-, and coliform counts reported from the spring water evidence a high susceptibility of shallow aquifers to the non-point source of pollution. Future projections indicate high surface-runoff and occurrence of extreme events such as floods, glacial lake outbursts, and landslides can affect the flow and water quality of springs. As the impact of climate change and anthropogenic activities are expected to increase with time remarkably, there is an urgent need to promote regional scientific studies on springs targeting hydrogeochemical evolution, vulnerability assessment, recharge area dynamics, and development of springshed management program.     

济南市平阴县大孙庄地区地热氡泉形成机理探析

济南市平阴县玫瑰镇大孙庄已发现两眼地热氡泉井,地热流体中氡含量高达332.6～625.7Bq/L,属于稀缺的天然理疗热矿水资源。采用土壤面积测氡、土壤剖面测氡、可控源音频大地电磁法（CSAMT）测量、水氡测试等方法,研究其形成机理。通过分析氡的物源条件、空间条件、动力条件,结合地热田的地质条件、水文地质条件、构造条件、水化学特征,建立了大孙庄地热氡泉形成机理模型,为在具有类似地质背景条件的地区勘查开发地热氡泉提供借鉴。     

平阴县洪范池铁矿开采对附近泉水的影响

洪范池铁矿体赋存于太古宙泰山岩群山草峪组,矿体周围泉水众多,论证矿床开采疏排水能否对泉水产生影响具有重要意义。研究分析表明,朱砂洞组含水层及山草峪组风氧化带裂隙水是矿床充水的直接充水水源,矿床充水水文地质条件属简单类型。泉水出露于寒武纪张夏组含水层中,并且与山草峪组含水层间无水力联系。若张夏组含水层不与采区沟通,矿山生产疏排水不会对泉水产生明显的影响。     

基于水力走时反演刻画裂隙含水层非均质性

获取含水层水力参数空间非均质分布信息是研究地下水渗流、地下水污染物运移等诸多地下水问题的重要基础。然而，受常规勘察技术所限，含水层的非均质性难以直接刻画，尤其在裂隙介质含水层中，水力参数分布的非均质性更加突出，进一步增加了刻画的难度。针对该问题，本研究首先通过德国哥廷根大学北校区内的Neutra试验场地进行的64次抽水试验，获取了该场地不同深度观测点的水头响应曲线，然后使用解析方法对64组数据进行分析和参数评估，同时采用水力走时的方法对井间水力参数分布进行反演计算，最后将得到的结果分别与经典解析解参数估计和热示踪试验结果进行对比验证。结果表明，解析解参数估计的结果虽然能够在一定程度上展现含水层的垂向非均质性，但是无法刻画井间含水层水力参数的非均质分布；与热示踪试验结果的对比验证了基于水力走时反演的水力层析法在刻画裂隙介质水力参数的空间非均质分布的可靠性。      

宜昌长江南岸岩溶地下水中水生动物群落分布特征及其环境响应

为探究宜昌长江南岸岩溶区地下水中水生动物群落分布特征及环境响应规律,在2018年7月至8月对宜昌长江南岸15处表层岩溶泉及9处岩溶大泉中水生动物进行采集,同时对地下水理化指标进行测试。共采集到809个动物个体,共有13个亚纲,同时包括多个物种的暗层和非暗层种。结果发现：(1)不同动物在地下水空间分布上各异,在表层岩溶泉,Copepoda的暗层种和Ostracoda的暗层种大量存在(31.3%,23.7%),Trichoptera和Diptera少量存在(0.4%,2.9%);在岩溶大泉,Copepoda(非暗层种)和Amphipoda大量存在(25.0%,8.3%),Ostracoda的暗层种少量存在(2.2%)。(2)不同地下水的环境也表现出差异,区内岩溶大泉pH,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺等指标的极差(分别为0.64,1.25,34.0,22.1 mg/L)小于表层岩溶泉(分别为2.45,5.68,59.6,33.4 mg/L),表现出更稳定的环境特征。(3)通过对各环境因子以及不同物种的逐步回归分析得出,表层岩溶泉...     

高温热泉中稀土元素的地球化学行为及其指示意义:以西藏搭格架水热区为例

西藏搭格架水热区位于拉萨-冈底斯地块南缘,毗邻印度河-雅鲁藏布江缝合带中段,区内出露酸性泉、中性泉和弱碱性泉,为不同类型地热水中REE分布特征及其地球化学成因研究提供了理想场所。通过在搭格架采集不同类型热泉样品,开展了样品REE浓度测试、配分模式分析和赋存形态计算,旨在揭示高温地热环境中REE地球化学行为的指示意义。研究结果表明,搭格架热泉中REE的地球化学行为呈非保守性,其ΣREE浓度受热泉环境中富Fe, Al矿物(或无定形态固体)而非硫酸盐矿物的吸附过程的影响;热泉REE配分模式和形态分布则主要受热储内氧化-还原条件及流体-岩石相互作用的控制,是其地质成因和总体水化学特征的反映。虽然搭格架热泉中宏量组分水化学特征指示热储围岩应主要为长英质岩石,但中、碱性热泉呈现的Ce负异常意味着热储中也可能存在碳酸盐岩。本研究为高温热泉稀土元素地球化学研究提供了典型范例。     

贵州普定灯盏河岩溶泉的硫同位素季节变化特征

通过对贵州普定后寨地下河补给区的灯盏河岩溶泉为期1年的泉水水文地球化学特征与水中SO2-4的硫同位素组成及季节性变化规律的分析,揭示灯盏河岩溶泉泉水中硫酸盐的来源及形成机理.结果表明:灯盏河岩溶泉的水化学类型主要为HCO-3·SO2-4 Ca2+型,具有很高的硫酸盐浓度,且变化幅度较大,SO2-4浓度为0.35~8.76mmol·L-1;灯盏河泉水SO2-4的硫同位素组成为(3.80~25.76)×10-3,反映泉水的硫同位素组成主要受土壤有机硫氧化和石膏岩层溶解的控制;泉水硫同位素组成季节性变化明显,表现为旱季大于雨季,且旱季变化平缓,主要受石膏溶解的控制,而雨季变化幅度较大,反映雨季地下水硫酸盐土壤有机硫源贡献的增加及其季节性差异.     

五龙背热矿泉水化学特征

五龙背热矿泉水为高氟热水,除含有通常的地下水常规组分外,还含有F~-、SiO_2等特殊组分,水质类型为重碳酸钠型。气体成分有CO_2、O_2、N_2,其体积百分含量比仍在大气降水含量比范围内。地下热水中的F~-、Na~+、SiO_2、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)、pH值、矿化度等与水温呈正相关;Ca~(2+)、Mg(2+)、HCO_3~-以及硬度与水温呈负相关。地下热水化学组分主要来源于围岩,即地下热水对围岩的溶解、水解、溶滤作用,使围岩化学组分进入地下热水中所致。在不同的温度条件下,或地下热水形成的不同阶段,存在着不同的水化学平衡。F~-、SiO_2可作为五龙背热矿泉型地下热水的水化学标志。     

本钢郑家屯潜水含水层弥散试验研究

在本钢郑家屯潜水含水层中进行了弥散试验，以Ｃｌ－为示踪剂，瞬时投放，根据流场条件，建立了二维水质运移模型。利用标准曲线法进行处理，得到了各监测井处的弥散度。对该试验结果进行分析，得到了在试验范围内，多孔介质中水动力弥散度的变化。     

康定北部高原构造岩溶发育特征与地下水径流带识别

受自然环境和技术方法制约，青藏高原岩溶发育演化和岩溶地下水循环特征研究相对薄弱，制约了青藏高原碳酸盐岩区的经济发展、民生设施建设和地质灾害防治。通过野外地质测量，岩溶地下水、地表水和大气降水水化学和同位素特征分析，泉水流量动态，水均衡计算和物探等技术方法，系统分析了四川省康定市北郊碳酸盐岩分布区的岩溶发育特征，识别了岩溶径流通道和岩溶大泉主要补给来源。结果表明:康定市北郊碳酸盐岩分布于高山峡谷地貌类型区，可溶岩地层分布、岩溶发育程度和岩溶水补给、径流、排泄均受构造控制，可溶岩与非可溶岩接触带和活动断裂附近的岩溶发育程度较强。岩溶水呈管道流径流，主要以岩溶大泉形式集中排泄，泉流量约1.5×104 m3/d且动态较为稳定。通过水文地质条件分析，识别出研究区存在通化组岩溶水径流带和雅拉河断裂岩溶水径流带。水化学-同位素数据、岩溶泉流量动态和水均衡计算结果显示，雅拉河河水是岩溶大泉的主要补给源，岩溶地下水主要沿雅拉河断裂岩溶水径流带径流并集中排泄。      

大汶河流域中上游地区岩溶地下水水化学特征及其控制因素分析

为查明大汶河流域中上游地区岩溶地下水水化学特征和离子来源,基于2018年枯、丰两期采集的岩溶地下水样品水化学数据,综合运用数理统计、相关性分析、Piper图、Gibbs图以及离子比值等方法,对大汶河流域中上游地区岩溶地下水水化学特征及其控制因素进行了分析。结果表明,大汶河流域中上游地区枯、丰水期岩溶地下水的pH均值分别为7.6和7.5,整体表现为弱碱性。岩溶地下水中Ca²⁺为占优势的阳离子,HCO^-₃和SO^2-₄为主要阴离子。枯、丰期岩溶地下水中ρ(TDS)均值分别为645.4,648.4 mg/L。按照TDS划分,大汶河流域中上游地区岩溶地下水均属于淡水或微咸水;枯、丰水期岩溶地下水水化学类型均以HCO₃·SO₄-Ca为主。岩石风化作用是控制区内岩溶地下水水化学特征的主要控制因素,碳酸盐岩和硅酸盐岩矿物的溶解是地下水主要离子的重要来源。同时,大汶河流域中上游地区岩溶地下水还受到了比较明显的人为输入影响,地下水中NO^-     

基于水文地球化学特征的黄河流域(济阳段)地热水成因机制研究

黄河流域(济阳段)地热资源丰富,阐明地热田的成因机制对区域地热水资源的开发利用和黄河流域高质量发展具有重要意义。以黄河流域(济阳段)齐广断裂以南灰岩热储为研究对象,进行水化学分析和同位素分析,结果表明研究区地热水水化学类型主要为SO₄·Cl-Ca·Na型、SO₄-Ca·Na型、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型、SO₄-Ca型,地热水总体上受大气降水的入渗补给,地热水补给区高程范围为497.81～2117.97m,地热水属于亚现代与近期补给的混合水和现代水。     

基于GMS的玉符河人工补源影响研究

为探究济南市玉符河人工补源对趵突泉泉域的影响,在系统分析泉域水文地质条件的基础上,采用地下水数值模拟软件GMS10.0建立了2012—2014年覆盖趵突泉泉域的地下水流数值模型,通过模型对玉符河补源实施后地下水的径流方向、影响面积以及对泉水位和西郊水源地水位的提升作用进行评估。结果表明:玉符河补源在实际渗漏量为10.52×10~4m~3/d的情况下,玉符河补源水首先沿着炒米店地堑由南向北流,然后再向东、西方向径流。补源后第177 d,补源影响范围基本抵达四大泉群,玉符河补源的最大影响范围为485.79 km~2。玉符河补源对趵突泉、黑虎泉的最大影响水位为0.06 m和0.04 m;对济南西郊水源地的水位起到明显的提升作用,最大值达到0.57m。西郊水位的抬升可以缓解地下水开采对趵突泉水位的影响,减小保泉的压力,也为将来济南百姓重新喝上优质地下水奠定了基础。     

百脉泉泉群流量动态特征及影响因素分析

对1971年以来百脉泉泉群流量动态特征进行了系统分析。根据研究区岩溶地下水的补径排条件,开展岩溶地下水动态、泉群喷涌与大气降水、地下水开采、土地利用(植被覆盖)等因素之间的定量相关性分析,为有针对性的做好泉水保护奠定了基础。     

隔档式构造区岩溶地下水流系统多级次嵌套结构的水化学识别

川东隔档式构造区岩溶地下水流系统表现出多级次嵌套结构的特征,之前主要是定性的水文地质条件分析,缺乏来自水化学方面的量化依据。利用41个浅层和19个深层岩溶水样的水化学资料开展分析,发现浅层岩溶水为HCO₃-Ca·Mg型,ρ(Mg²⁺)较低,深层岩溶水为SO₄-Ca·Mg型且ρ(Mg²⁺)明显偏高,说明地下水在岩溶含水层中的滞留时间与ρ(Mg²⁺)具有正变关系。对典型剖面地下水流系统的分析表明,优先采用ρ(Mg²⁺)来评价地下水滞留时间,将地下水排泄点ρ(Mg²⁺)小于20,50 mg/L分别作为划分局部-中间、中间-区域水流系统的依据。浅层岩溶水受地貌作用控制明显,其中浅切沟谷泉点为局部地下水流系统的排泄点,深切沟谷泉点一般属于中间或区域流动系统的排泄点。ρ(Mg²⁺)反映了泉水循环的滞留时间,也能够反映钻孔所揭露的深循环特征。这种水化学识别方法可为相似岩溶区识别地下水流系统的多级次嵌套结构提供参考。     

新疆呼图壁地下储气库的InSAR形变监测与模拟

利用TerraSAR-X卫星2013-08~2014-08的17景雷达影像,采用小基线集（small baseline subset,SBAS）InSAR技术获取呼图壁(HTB)地下储气库（underground gas storage,UGS）运行期间的地表形变序列,并结合UGS注（采）气井口的压力数据,采用多点源Mogi模型,对HTB UGS的形变场进行模拟。结果表明,整个UGS区域的形变特征为非连续分布,形变与注（采）气压力变化具有较好的相关性;注（采）气期间沿卫星视线向(LOS)的形变峰值分别为10 mm和-8 mm;采用自适应前向搜索法,基于多点源Mogi模型初步模拟注（采）气期间的形变过程,当UGS的注（采）气平均气压为18 MPa和15 MPa时,LOS的形变可达7 mm和-4 mm,地表形变的大小与注（采）气井口密度有关;UGS的储气分布呈非均匀状态,即地下气库结构复杂多变。     

九江庐山地区地下水水文地球化学特征及成因

分析九江环庐山地区观测井水、大气降水、冷泉水、地热温泉水及地表水水样的常量化学组分和氢氧同位素及氚活度,结果表明,庐山地区地下水主要分为西北、东南两个水文地质单元,西北侧以九江台2号井井水、东林寺泉水为代表,水化类型为HCO3-Ca;东南侧以地热温泉井水、观音桥泉水为代表,水化类型为HCO3-Na,离子组分主要来自风化壳岩石风化。氢氧同位素显示,九江庐山地区地下水均属于降水成因型,部分井泉具有深循环的特征;氯离子估算结果显示,大气降水直接补给率约为4.5%~33.27%。大气降水下渗补给形成裂隙承压自流井泉是庐山地区地下水主要成因,另有部分为降水经长时间深循环形成地热温泉水,而九江台2号井既有浅表水特征又有深循环水的特征,暗示两个不同补给源的含水层通过不同循环路径上升到浅表地层,携带有部分深部构造活动信息,有利于获取地震前兆异常信息。