娘子关泉域岩溶地下水开发利用现状及保护管理建议探析

通过对娘子关泉域岩溶水开发利用现状及存在的主要问题的分析,提出应通过娘子关泉水流量保护目标、水质保护目标和岩溶水凿井开采总量控制目标,制定岩溶水资源保护与管理规范性文件、严格控制岩溶地下水的开采措施、提高污水回用率实现污水资源化和开展煤矿老窑水水污染调查与防治技术研究等保护管理措施,合理开发利用地下水资源,实现水资源可持续利用。     

娘子关泉域岩溶水脆弱性模糊综合评价

地下水脆弱性评价是区域地下水资源管理和保护的重要手段之一,针对娘子关泉域岩溶水的特殊性,基于欧洲脆弱性评价方法,选择包气带厚度、入渗补给量、包气带岩性、岩溶含水层的导水性能(泉水响应)四个因子,采用模糊综合评价法评价地下水脆弱性,并且绘制地下水脆弱性分区图。评价结果表明,极易污染区主要分布在娘子关泉群出露的地区,即泉源处;极难污染区主要分布在盂县—阳泉—平定—昔阳—和顺一带以西地区,寿阳县大部分地区。评价结果在合理制定保护娘子关泉域方面具有一定的参考价值。     

娘子关泉域岩溶地下水SO_4~(2-),Ca~(2+),Mg~(2+)污染分析

分析了娘子关泉域岩溶地下水ＳＯ２－４,Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋等组分含量增多的原因,并定量地探讨了ＳＯ２－４,Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋的各种来源比例。研究表明,含水层中石膏溶解及硫化物氧化是造成ＳＯ２－４,Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋高含量的主要原因,控制硫化物氧化水进入含水层,对水质改良有显著效果。     

应用氚和14C方法确定柴达木盆地诺木洪地区地下水年龄

以柴达木盆地的诺木洪为研究区,利用氚与¹⁴C方法计算了当地各水体的年龄,分析地下水年龄分布特征及其可更新能力。结果表明：山区至冲洪积扇中部地下水年龄为15~18 a,为1952年之后补给的现代水,更新能力较强;冲洪积扇前缘地下水年龄不超过2 ka,具有现代水与古水混合的特征,更新能力较差;溢出带到盆地中心地下水年龄急剧变老,变化范围为5~28 ka,据此推测研究区溢出带位置的隐伏断层具阻水性质,该位置的地下水基本无更新能力。     

湖北鸡笼山铜矿区地下水氚年龄研究

本文讨论了鸡笼山铜矿区地下水中T（氚）分布特征。用数学模型计算了地下水的氚年龄，分析了夹溪湖水与岩溶水之间的补给与排泄关系。     

优化技术在娘子关泉域岩溶地下水开采资源量评价与管理中的应用

我国北方岩溶地下水,多数是以泉域水资源系统为单元进行循环的,各岩溶地下水系统以规模大、系统结构复杂为典型特征.在岩溶地下水开发利用过程中,如何兼顾各开采水源地的开采量、井采与泉水流量间等关系,以避免出现水文地质环境问题,是多年来水文地质界一直关注的问题.本文将水资源系统与供水系统相结合,采用优化技术建立了娘子关泉域岩溶地下水评价管理模型,以此为基础提出了多种开发方案,为类似地区的地下水评价与开发管理提供范例.     

利用放射性同位素氚计算格尔木河流域地下水年龄

通过人工神经网络法恢复的格尔木地区氚浓度,计算格尔木河流域地下水的滞留时阃。结果表明,格尔木河出山口的地下水年龄为12－20a;在细土平原带的承压水中,地下水年龄在250a以上。在此基础上,分析格尔木地区不同地貌单元地下水的更新程度,结合研究区水文地质条件,对格尔木地区地下水资源的合理开发利用提供保障。     

应用泉钙华环境记录和地下水流动系统探讨娘子…

从研究娘子关泉群出露区堆积的不同时期泉钙华入手，对泉群自中更新世以来的发育阶段进行了划分，在此基础上，运用地下水流动系统理论分析了泉群的时空演化过程，这一过程包括４个阶段：Ｑ２时期的泉群发育雏形期，Ｑ３时斯有泉群发育全盛期，Ｑ４时期的泉群发育相对稳定期和近代泉群流量衰减期，随着时间的推移，泉点出露位置有规律地发生横向迁移和垂向下移，近年来由于人类活动引起区域性地下水位降低，从根本上改变了岩溶水流动     

娘子关泉域岩溶地下水SO^2—4,Ca^2＋,Mg^2＋污染分析

分析了娘子关泉域岩溶地下水ＳＯ＾２－４,Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋等组分含量增多的原因,并定量地探讨了ＳＯ＾２－４,Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋的各种来源比例。研究表明,含水层中石膏溶解及硫化物氧化是ＳＯ＾２－４,Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋高含量的主要原因,控制硫化物氧化水进入含水层,对水质改良有显著效果。     

迭代法在现代地下水年龄估算中的应用——以银川平原为例

为克服应用氚同位素方法确定现代地下水年龄过程中存在的,需确定地下水系统输入项的历史背景浓度问题,本文根据地下水同位素数学物理方程,以全混模型为例,利用不同时期地下水同位素的测试结果,通过数学迭代运算,推导出计算现代地下水年龄的计算公式。该方法不仅可以很好地解决地下水系统输入项氚背景浓度恢复时间序列较长的问题,而且对于提高地下水的定年精度具有十分重要的意义。该方法应用到银川平原取得良好的效果,研究表明银川平原浅层地下水的周转时间为30 a。     

柳林泉岩溶地下水的开发利用和保护措施

柳林泉岩溶地下水是吕梁市离柳矿区和离石区、柳林县、中阳县城市供水的主要水源.随着社会经济的不断发展和城市人口的增加,岩溶地下水开发利用规模不断扩大,如何有效发挥岩溶地下水最大效益,合理开发利用和保护势在必行.本文就柳林泉的岩溶地下水现状及合理开发利用和保护措施提出看法.     

山西柳林泉域岩溶地下水溶解无机碳特征及控制因素

稳定碳同位素可指示岩溶动力系统无机碳循环过程及流域水文地球化形成演化。为揭示山西柳林泉域岩溶地下水循环演化规律及控制因素。本研究对泉域补给区、径流区、排泄区、深埋区29个岩溶地下水的主要离子组分和碳同位素进行测试分析。研究结果表明,流域内岩溶地下水的δ13CDIC,VPDB(DIC—溶解无机碳)具有较大的变化范围,最大值为-8.19‰,最小值为-13.35‰,平均值为-10.09‰。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ13CDIC,VPDB值呈不断增重的变化规律。补给区来源于土壤CO2的比例最高,范围为46.22%~58.04%,平均值为51.13%,其次是径流区,范围为36.22%~58.37%,平均值为42.05%,排泄区和深埋区最小,范围分别为37.61%~41.52%和35.61%~42.26%,平均值分别为39.38%和38.28%。从补给区到径流区、到排泄区、到深埋区,随着径流途径增大和硫酸参与溶蚀的比例增加,DIC(溶解无机碳)中来源于土壤CO2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。     

环境氚在非泉域隐伏岩溶地下水年龄及储水量计算中的应用

本文探讨了在非泉域的于旱、半干旱隐伏岩溶区用环境民计算地下水年龄及其含水层参数的应用问题。     

应用泉钙华环境记录和地下水流动系统探讨娘子关泉群演变历史

从研究娘子关泉群出露区堆积的不同时期泉钙华入手，对泉群自中更新世以来的发育阶段进行了划分，在此基础上，运用地下水流动系统理论分析了泉群的时空演化过程．这一过程包括４个阶段：Ｑ２时期的泉群发育雏形期，Ｑ３时期的泉群发育全盛期，Ｑ４时期的泉群发育相对稳定期和近代泉群流量衰减期．随着时间的推移，泉点出露位置有规律地发生横向迁移和垂向下移．近年来由于人类活动引起区域性地下水位降低，从根本上改变了岩溶水流动系统的动态平衡，导致有的泉已干涸，有的将要干涸，泉群流量总体上呈现持续衰减趋势．     

山西娘子关泉钙华记录的MIS12/11以来的气候和植被历史

对山西娘子关绵河不同阶地上沉积的泉钙华进行了高精度的230Th定年和碳氧稳定同位素组成测定。结果发现,绵河II级阶地沉积的娘子关泉钙华的最老年龄在407～466ka,远老于早前通过钙华中的石英砂热发光法(TL)获得的年龄,即绵河II级阶地上的娘子关泉钙华是在中更新世MIS12/11阶段形成的,而非原来认为的是晚更新世的产物。由此推测,绵河III级阶地娘子关泉钙华形成的年代更早,可能是中更新世的MIS14/13阶段。230Th测年获得的绵河I级阶地顶部的钙华形成于5ka前,即是在全新世中期以前形成的。结合钙华规模及其碳氧稳定同位素组成分析进一步发现,上述绵河三级阶地上的娘子关泉钙华均主要是湿热气候下的产物。然而,自II级阶地钙华形成至今,气候总体上在向干冷方向发展,泉域植被则呈现退化的趋势。     

石漠化治理区表层岩溶泉流量衰减分析及无机碳通量估算——以重庆酉阳龙潭槽谷老泉为例

应对“双碳”目标,加强岩溶石漠化综合治理工作,地下水是关键。为探究重庆市酉阳县龙潭槽谷石漠化治理区岩溶泉的流量衰减及无机碳通量变化特征,采用流量衰减方程与水化学径流法对研究点老泉进行模拟与分析。结果表明：(1)老泉的流量衰减分为两个亚动态,衰减系数分别为0.089 2、0.019 6,其具有双重性含水介质特征。(2)暴雨期老泉的碳通量随流量变化的特征明显;而伏旱期(7月底-8月底)老泉的碳通量与土壤CO₂、泉水CO₂均具有明显的昼夜变化特征,表现为夜间低、日间高。(3)老泉夏季的碳通量与降水量呈正相关(R=0.78),与蒸发量呈负相关(R=-0.36),气候的不稳定性变化对碳通量影响显著。老泉的月HCO^-₃浓度与月土壤CO₂浓度的相关系数为0.64,HCO^-₃敏感地响应土壤CO₂的变化;而老泉年碳通量与年土壤CO₂浓度的相关系数为0.90,且年均δ¹³C_DIC...