铀系不平衡在大同南寒武-奥陶系地下水资源研究中的应用

在大同口泉沟南寒武-奥陶系碳酸盐岩地下水资源勘探研究中,应用了铀放射系不平衡方法.由地下水中234U与238U放射性活度比的不平衡对相邻泉域作出区别,划分出岩溶地下水的3种类型,相应于强、中、弱径流条件和不同的含水层环境.利用234U盈亏指标识别了本区各岩溶地下水子系统、相互关系、补给源和混合比及其与侧向补给和侧向排泄的关系.地下水中铀含量和活度比有较大变幅,神头泉有罕见的小于久期平衡的铀放射性活度比.     

神头泉流量变化规律研究--灰色系统理论的具体应用

在分析神头泉流量衰减特征的前提下，利用灰色系统理论建立了描述神头泉流量变化规律的数学模型。以1985年为界，神头泉的流量变化过程可分为两个阶段，GM（1，1）模型与灰色预测校正模型则分别用于对这两个阶段的流量变化特征进行刻画。神头泉2000－2004年的流量预测值表明，在神头泉域保证90年代中期的高降水量和朔州市各地下水用户对泉域内的地下水不进行超采的基础上，神头泉的流量在未来的一段时间内会维持1993年以来的增长趋势。     

山西省首届青年科学大会论文论朔州神头岩溶泉水的保护及开发

神头岩溶泉水域广阔、岩溶构造极发育,形成闻天然的地下水库。由于水资源极其丰富、水质又好,故为雁北地区能源发展的主要基础,为使区内能源工业及经济持续、高速发展,必须对岩溶水实行保护性开发利用,降低地表水流失,监测地下水位的升降,确保岩溶泉水补排转化的平衡及神头泉区自然排放的清洁泉湖环境。     

山西奥陶纪灰岩喀斯特泉的成因及其勘探方向

一、前言 山西省著名大泉均位于主要河流沿岸地带。如北部的神头泉是桑干河的源头。中部的兰村泉、晋祠泉、洪山泉,南部的郭庄泉、广胜寺泉,龙子祠泉等均分布于汾河两岸。在枯水季节,各河清水流量主要是由各大泉所补给的,使得沿岸广大农田得以灌溉。随着本省工业的蓬勃发展,在沿河地带相继出现了新兴城市和工业基地。为了满足城市居民和工业用水,对诸泉成因的研究及找出扩大泉水的可靠根据已成为很重要的任务。例如兰村泉就担负着太原百万人的食用水和大型工业用水。因此,对于兰村泉的合理开发是迫不极待的     

娘子关泉域岩溶水氢氧同位素特征及影响因素浅析

为了研究娘子关泉域岩溶水状况及补给运移规律,系统采集了泉域内岩溶水、地表水样品,分析测试了样品的δD、δ~(18)O值,利用氢氧同位素方法,通过分析氢氧同位素特征及其影响因素研究岩溶水的补给来源及各含水层的相互联系。研究结果表明,大气降水和河流渗漏补给是泉域内岩溶水的主要补给来源。由于大气降水的高程效应和温度效应,导致泉域内δD、δ~(18)O值存在一定的差异。由于受到强烈蒸发后的大气降水及河流渗漏水的补给,河流沿岸岩溶水的δD、δ~(18)O值相对较高。同时对娘子关泉群城西泉、五龙泉和集泉站的D和~(18)O同位素分析结果表明,城西泉水来源于近源低海拔的补给源;而五龙泉和集泉站泉水来源于深循环、远距离、较高补给高程与地表水交换弱的补给源。通过以上研究,进一步明确了娘子关泉域岩溶水的补给运移规律,为当地政府合理开发及可持续利用娘子关泉域岩溶水资源提供了理论支撑。     

山西神头泉域水资源管理保护区划分

从岩溶水资源可持续利用的观点出发,深入分析了神头泉域水资源开发利用存在的问题,根据神头泉域岩溶水贮存、循环条件及人类活动影响的不同,以区域水环境自净能力、覆盖层的隔污能力及岩溶含水层的环境容量为依据,综合考虑泉域区的工业布局、社会和国民经济发展规划等多种因素,将神头泉域划分为三级水资源管理保护区,并提出了保护泉域水资源的管理对策,以保证有限的岩溶水资源可持续开发利用。      

神头泉流量衰减的时间序列分析

神头泉流量自七十年代初以来不断衰减。本文采用混合回归的随机模型,分别就降水量与松散层地下水开采量对泉流量的影响进行了时间序列分析。结果表明:泉流量变化具有周期性和滞后性;降水量对泉流量衰减影响很小;开采松散层地下水是引起泉流量衰减的主要原因之一。此外,深层岩溶水开采量(包括采煤排水)及泉口取水量的增大也是引起1985年之后泉流量衰减的主要原因。      

新疆红柳泉地区航空高光谱构造蚀变特征分析与找矿预测

利用CASI/SASI航空高光谱遥感数据,对新疆红柳泉地区进行了航空高光谱遥感构造解译,修正了部分线性构造及环形构造。基于航空高光谱遥感提取的蚀变信息,结合野外实地调查验证,重点分析了研究区内祥云金矿、盘龙沟金矿与构造、蚀变之间的关系,结合已有的矿产地质特征、航空高光谱遥感地质特征,在该区圈定5处找矿预测区,预测矿种为构造蚀变岩型金矿,研究成果为相同地区的成矿预测与寻找同类型矿床提供遥感依据。     

广西灵水岩溶大泉水文地质条件

灵水泉为广西典型的构造型岩溶大泉,其泉域分布面积大,泉水具有出口多、流量大、动态较稳定等特点。近些年来,灵水泉出口流量呈现减少的趋势,而且水质也出现了轻微污染,引起当地政府的高度重视。为查明灵水泉含水介质特征与补给特性,综合采用地面调查、物探、钻探和地下水示踪等方法研究灵水泉岩溶管道分布特征,并圈定了灵水泉补给范围。研究成果表明: 灵水泉上游岩溶管道结构为网络状,管道规模不大,呈带状集中分布; 北部一带为该泉主要补给区,典型集中径流带长约8 km,宽200~700 m。根据同位素的高程效应,计算得出灵水泉补给高程为496 m,与圈出的补给范围高程相近,印证了调查结果。本研究可为制定灵水地下水资源的开发利用和保护方案提供依据。     

娘子关泉水流量的GM(1,2)时滞预测模型

娘子关泉位于山西省阳泉市平定娘子关附近,多年平均流量10. 93m3 /s,是我国北方最大的岩溶泉群。泉域西高东低,西部多为古生界二叠系、中生界三叠系砂页岩覆盖,大气降水入渗在这里形成浅层地下水,这些浅层水是深层岩溶含水层的间接补给水源; 泉域东部为岩溶裸露区,大气降水直接入渗补给深层岩溶水。由于岩溶泉域地质结构的复杂性和含水介质的多重性,泉域降水对泉水补给具有明显的灰色动态特征和时滞效应。本文应用灰色系统理论方法,建立了GM( 1, 2) 时滞模型,运用该模型对娘子关泉水流量进行了预测,结果与实际相接近。      

渭北中部筛珠洞泉补给来源的再认识

筛珠洞泉位于中低山区与渭北黄土台塬区衔接地带。筛珠洞泉区地势整体趋势为西北高东南低,北部以中低山为主,海拔在1 200-1 600 m之间,多由裸露和隐伏碳酸盐岩组成;西南地势逐渐降低,海拔在800-1 000 m之间,为以唐王陵向斜为主的一系列褶皱构造,由奥陶系碎屑岩和碳酸盐岩组成;东南部地势呈阶梯状下降,山前地带海拔多在400-500 m之间,为裸露碳酸盐岩区与山前冲洪积扇区的接触地带。筛珠洞泉作为渭北中部最大的岩溶泉,对于其补给来源前人已做了大量的研究,较为一致的认识是泾河渗漏是筛珠洞泉最主要补给来源,且筛珠洞泉是渭北中部筛珠洞泉域隐伏岩溶系统的集中排泄点。本文根据氢、氧和锶同位素的研究成果,结合水文地球化学及岩溶水文地质条件,对筛珠洞泉的补给来源提出了与前人研究不同的认识,即筛珠洞泉的补给以筛珠洞泉域外西南部岩溶地下水为主;在所有的补给来源中,大气降水、河水及岩溶水所占比例分别为11%、37%和52%;在岩溶水补给中,西南部、西北部及坝址区岩溶水所占比例分别为77.9%、19.7%和2.4%。在此基础上,本文还根据氚同位素资料估算筛珠洞主泉岩溶水的平均滞留时间为62-64年。     

青藏公路沿线不冻泉地区构造控水机理研究

地处多年片状冻土(岩)区的不冻泉补给源为北部昆仑山主脊南坡现代冰川底部的冰雪覆盖融区水、冰雪消融水、大气降水和地表水。补给源水进入不冻泉NE向张扭性活动断裂(F2)构造—地热融区导水通道,运移至不冻泉NWW向压扭性活动断裂(F1)时受阻,于F1和F2断裂交汇部位的共用上盘近断裂破碎带旁侧富集,并上涌至地表,形成上升泉,这是不冻泉地区构造控水的主要机理和不冻泉天然上升泉形成的主因。为解决当地冬季缺水问题,宜在F1与F2断裂交汇部位NW侧共用上盘适当部位布置供水水文地质钻孔,可找到水量丰富、水质良好的地下水。     

娘子关泉域西部边界研究

娘子关泉是我国北方最大的泉,通过对遥感图像的解译分析,重新划定了泉域的边界,从构造条件、水力条件,水化学条件、岩溶发育特征等方面论证了娘子关泉域西部边界为透水边界;并计算出东山岩溶水系统对娘子关泉的补给量为１．２８ｍ＾３／ｓ。     

“含羞泉”水文地质特征及形成机理

开展"含羞泉"地质调查、地质雷达、地下水化学分析以及观察试验,探明泉点原位位置,分析其水文地质特征及"含羞"机理。探明了公路压覆原位泉点位置;含羞泉为断层下盘单斜储水构造出露间隙泉,间隙周期变化较大,地下水补给充裕或贫乏时,泉水出现排或断流、倒流现象。     

大同盆地形成机制的构造研究

大同盆地为位于华北地块中部的新生代断陷盆地,自中新世晚期以来经历了持续的强烈伸展作用。基于边界断裂滑动的运动学及动力学分析,结合对本区新生界沉积地层与玄武岩资料的总结归纳以及对区域动力学背景的讨论,本文提出了大同盆地的形成机制:自10~8 Ma以来,鄂尔多斯地块东北缘形成NW向伸展的构造应力场,其中σ1垂直,σ2、σ3水平,σ2的方位角为60°,σ3方位角为150°,此构造应力场控制边界断裂的运动,形成NE向大同断陷盆地。盆地的形成对应岩石圈减薄深部过程,可能受到了印度——欧亚板块碰撞、太平洋——欧亚板块碰撞板缘动力作用的影响。本文将岩石圈浅部构造应力场与深部地幔活动结合起来综合分析大同盆地的形成机制,并提出了一些新的认识:控制大同盆地形成的正断型构造应力场不同于华北区域性走滑型构造应力场;首次测得了与地幔活动相关的大同火山群大峪口玄武岩K-Ar年龄为0.68±0.13Ma;大同盆地具有板内狭窄型裂谷的构造特征。本文为建立鄂尔多斯地块东缘山西地堑系的运动学和动力学模型提供新的依据。     

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。      

降水入渗补给滞时的确定及其在泉流量模拟与预测中的应用

由于岩溶含水系统的调蓄作用,降水入渗补给泉水具有明显的滞后,滞后时间视具体水文地质条件而定.本文以济南泉域为例,利用逐步回归方法确定降水对泉水入渗补给的滞时为一年,说明不仅当年的降水量对泉流量有贡献,前一年的降水量对表流量也有明显的贡献,并得到了相应的泉流量模拟与预测模型,得到了较好的模拟与预测精度,证明考虑降水入渗补给滞时的泉流量模拟与预测模型比不考虑的模型精度要高.     

柳林泉域降水补给的时滞研究

柳林泉位于山西省柳林县东川河河谷,是中国北方最大的岩溶泉之一.1984～2005 年间的平均流量为 3.29 m3/s.流域内的大气降水是泉水的主要补给来源.根据柳林泉域水文地质条件的灰色系统特征,通过对泉域降水补给的时滞问题研究,提出了带有时滞的灰色关联分析模型.在此基础上,运用该模型对泉域不同地区的降水量与泉水流量进行了时滞分析.结果表明,柳林泉域不同区域的降水对柳林泉域的补给时滞存在差异.离石、中阳和方山的降水时滞分别为 3 a、4 a 和 6 a.该方法可应用于山西省其它岩溶大泉的岩溶水动态分析.     

基于流量衰减分析的次降水入渗补给系数计算方法

次降水入渗补给系数是地下水资源量评价的重要参数,次降水对地下水的入渗补给受气候、地形、地质等多种因素影响。以湖北宜昌香溪河流域雾龙洞地下河系统为例,进行次降水入渗补给系数获取方法的探索。在泉流量衰减规律分析基础上,探索新方法进行次降水入渗补给系数计算,分析其规律特征及影响因素,对计算结果的科学合理性进行验证。研究结果表明:雾龙洞泉流量衰减服从分段指数衰减方程;研究区次降水入渗补给系数受次降水强度及降水前下垫面条件影响。基于泉流量衰减分析计算次降水入渗补给系数方法合理可行,该方法在岩溶水资源评价中有一定的推广应用价值。     

黑玉煤矿开采对小南海泉影响初步分析

安阳县黑玉煤矿地处小南海泉域保护区内,临近安阳市主要供水水源地之一的小南海泉。本文从小南海泉的补给条件、断裂构造条件、水质分析结果对比及该矿技术改造初步设计四个方面,初步分析煤矿开采是否对小南的安全产生影响,为政府相关管理部门提供参考。