娘子关泉域径流-排泄区岩溶水污染特征及成因分析

娘子关泉域径流-排泄区主要分布于山西省阳泉市,泉域内岩溶水是阳泉市重要的供水水源。分析评价了泉域径流-排泄区水质变化,结果显示岩溶水污染严重,主要污染物为SO2-₄、总硬度、TDS。岩溶水中SO2-₄的浓度来源对判别总硬度和TDS的污染源具有指示性意义,应用硫同位素(34S)计算表明采煤是岩溶水水质污染的重要原因。与2003年水质对比,地表水和岩溶水中SO2-₄来自煤系硫的比重都有所增加,尤其以岩溶水排泄区的增长速率最大。      

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。      

山东省深部岩溶热储地热水同位素特征分析

通过现场调查并对不同类型深部岩溶热储地热水进行采样,测定其δD,δ18 O稳定同位素与14 C放射性同位素,对全省深部岩溶热储地热水成因、年龄、热储性质及水力联系等进行了分析。结果表明:山东省深部岩溶热储地热水属大气降水成因,其形成年代久远,补给途迳长,径流速度缓慢。同一构造单元的滨海-孤岛地区、齐河与聊城地区水力联系密切,其他地区水力联系较差。     

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、δ１８Ｏ
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、δ１８Ｏ 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、δ１８Ｏ 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１８Ｏ 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。      

硫氧同位素在识别辛安泉域岩溶水SO42-来源中的应用

硫酸盐超标是辛安泉域岩溶水水质恶化的主要现象之一。识别岩溶水中硫酸盐的来源对于全面理解岩溶水水文地球化学过程,合理开发利用和保护岩溶水资源具有重要意义。通过野外水文地质调查、水样采集和水化学同位素测试,采用硫氧双同位素示踪技术,分析识别了辛安泉域岩溶水中硫酸盐的物质来源。研究结果表明,泉域内岩溶水中的硫酸盐主要来源于石膏溶解、地表水渗漏和矿坑水入渗,且以石膏溶解和地表水渗漏混合居多。研究成果为辛安泉域岩溶水资源的保护与合理开发利用提供了重要的环境和水文地质学依据。      

济南岩溶水系统划分及典型泉域水力联系

济南地区岩溶地下水研究程度较高,但泉域边界争议较多,命名混乱。为统一思想认识,以地下水系统理论为指导,依据相关边界划分及定名原则,将济南单斜岩溶水系统划分了三级系统,明确了各级系统的边界范围。通过对主要构造水文地质特征分析,揭露了典型泉域之间的水力联系及补排关系。对济南岩溶地下水系统划分及相互关系的综合研究结果,可为济南保泉供水提供地质依据。     

灵水泉出口特征及补径排条件分析

灵水泉域所在的武鸣盆地属于覆盖型岩溶盆地,大气降水补给是泉域岩溶地下水的主要来源。灵水泉共有9个出口,呈泉群形式出露地表。灵水泉系统的流域范围大体可分为3个块段,即灵马—林圩岩溶块段、仙湖—小明山碎屑岩块段、灵水—府城岩溶块段。其中,灵水—府城岩溶块段为灵水泉主要补给区。文章介绍了灵水泉出水口的特征,并对灵水泉系统的水文地质及补径排条件进行了分析。     

硝酸盐水质污染与污染源类型的相关性以及氮同位素的应用分析

为了研究莱芜市各类污染源对硝酸盐数值贡献的大小,通过莱芜市地下水污染调查项目各类污染源水质监测结果,挑选出符合对应污染源类型的硝酸盐水质监测数据,进行数理统计,显示对硝酸盐影响数值贡献最大的污染源类型为畜禽养殖,其次为农业面源污染、固体废弃物、工业废水排放、生活污水、矿坑排水。为识别莱芜市地下水中硝酸盐的来源,选取莱芜市10处同位素采样点进行δ¹⁵N及δ¹⁸O测试,根据测试结果,δ¹⁵N值变化范围为(5.82～19.95)×10^-3,δ¹⁸O值变化范围为(-8.76～-5.34)×10^-3,根据采样点δ¹⁵N、δ¹⁸O值所在的值域位置及所处的水文地质条件,表明10处同位素采样点处硝酸盐来源为粪便、化肥及工业污染,部分采样点的¹⁵N及δ¹⁸O的比值大于2,基本上可证明反硝化作用的存在。     

湖北宜昌香溪河流域环境同位素特征及其水循环意义

为研究鄂西南岩溶山区的水循环过程,以湖北宜昌香溪河流域为研究对象,通过现场调查并结合环境同位素,对香溪河
流域地表水和地下水进行了取样,通过测定其氢氧同位素组成,分析了同位素变化特征以及流域地下水和地表水的转换关系及其
水循环特征。流域水中δD、δ18O值组成分析表明:流域内各种水体主要分布在当地大气降水线的附近,构成斜率明显小于雨水线
的蒸发线,3个子流域δD、δ18O值的富集程度为:南阳河流域<古夫河流域<高岚河流域。南阳河流域上游受神农架山区地方性
大气降水控制。响水洞和响龙洞(暗河出口)水中氘过量参数(d)值分别反映出不同的地下径流途径与滞留时间、水岩反应强度。子
流域同位素沿程变化的特征反映出:在上游段,水来源不同以及地表水和地下水转换频繁是δD、δ18O值变化的主要影响因素;在中下
游段,流域内地下水流入河流,河水流量逐渐增大,不同的水源混合均匀,经过一定的蒸发作用,δD、δ18O值的变幅趋于稳定。      

台风“烟花”(2106)期间江苏南通地区降水稳定同位素组成变化特征及影响因素

2021年第6号(2106)台风“烟花”是我国有监测记录以来对大陆影响时间最长的台风,为华东地区带来了暴雨级的降水。基于台风“烟花”(2106)影响江苏南通地区期间小时尺度高分辨率的降水稳定同位素数据,分析了降水稳定同位素组成变化特征及影响因素。结果表明：降水δ¹⁸O值为-11.7‰～-2.3‰,加权平均值为-7.4‰。台风影响前期,采样点水汽主要来源于附近海域,受云下蒸发效应的影响,降水δ¹⁸O值相对偏正;台风影响中期,受相对湿度与上游累积对流强度的共同控制,降水δ¹⁸O值逐渐偏负。但相较于已发表的我国台风降水δ¹⁸O极端偏负值(-20.1‰～-12.6‰),台风“烟花”(2106)降水δ¹⁸O极值并未显著偏负,主要是由于上游累积对流降水历时较短以及台风登陆后水汽缺乏大规模有组织性的对流活动。     

济南泉域岩溶水系统管理模型研究

利用Visual Modflow软件建立了济南泉域岩溶地下水数值模拟模型,并在此基础上,采用响应矩阵法建立了济南泉域岩溶水系统管理模型,重点研究并利用模型定量计算了济西、西郊、市区、东郊开采地下水以及补源等对泉水位的影响,进行了2个方案的优化管理,对济南市水资源进行优化配置,为实现"保泉供水"向政府提供了可靠的决策依据。     

平凉天然水环境同位素研究及其在隐伏岩溶水文地质中的应用

本文在研究平凉地区大气降水、地表水和地下水的氢氧稳定同位素和氢的放射性同位素的基础上，重点讨论了大岔河隐伏岩溶水的水文地质条件。结果表明，大岔河隐伏岩溶水的补给局限在大岔河流域内，其径流条件良好，现代降水混入量平均为５４％，具有潜在的开发利用价值。     

泰安上泉泉域边界特征与泉水保护

泰安市西南25km处的大汶口盆地东部出露泰山南麓最大的上泉岩溶泉群。上泉泉域边界清晰,受断裂构造、地层岩性控制。泉域东部云亭山、南山一带丘陵区寒武-奥陶纪碳酸盐岩夹碎屑岩裸露地表,接受大气降水直接入渗补给,西部山前倾斜平原地带浅覆盖或半裸露,除接受大气降水下渗补给外,还接受南留河渗漏和胜利水库季节性放水农灌回渗水补给,地下水动态受补给作用影响明显。泉域多年平均大气降水补给资源量约190万m~3,南留河渗漏补给资源量约259万m~3,农灌回渗水补给资源量约52万m~3,合计约501万m~3,扣除上泉泉群排泄量34万m~3,工农业和生活用水开采量约222万m~3,剩余约245万m~3在向泉域下游径流中逐渐向上顶托越流排泄于第四系松散岩类孔隙含水层中。为保护上泉泉群景观资源,本着"先看后用"的原则,应禁止在泉群上游增采岩溶地下水,可在泉群下游隐伏寒武纪炒米店组灰岩、张夏组灰岩分布区适当布井,夺取部分径流排泄资源量对泉群喷涌不会产生大的影响。     

武汉两湖隧道岩溶水系统结构及水循环规律

武汉市两湖隧道是国内最长、世界规模最大的城市湖底隧道, 其东湖段穿越岩溶区, 识别其岩溶水系统结构对隧道建设和运营安全具有重要意义。为查明区内岩溶水系统结构及水循环特征, 综合利用地质及水文地质勘探、水文地球化学分析等方法刻画了岩溶含水系统边界, 总结了岩溶发育规律, 识别了洞穴沉积物来源, 分析了岩溶水与孔隙水和地表水之间的水力联系, 探讨了岩溶水循环模式。结果表明: 研究区可划分为南北2个岩溶含水系统, 北段岩溶含水系统的岩溶发育程度强于南段岩溶含水系统, 北段和南段岩溶含水系统由断层带连通而具有统一的水力联系。洞穴沉积物主要来源于第四系残积层和洞穴围岩风化。第四系冲洪积层孔隙水与下伏岩溶水的水力联系较弱, 而第四系残积层孔隙水与下伏岩溶水的联系紧密。本研究利用多种技术方法精细刻画湖底隧道的岩溶水系统结构, 可服务于隧道工程的涌突水风险评价和安全施工。      

黄河流域长孝岩溶水系统水文地质特征及蓄水模式分析

基于在黄河流域长孝岩溶水系统开展的1:5万水文地质调查工作,系统总结了该水文地质单元的边界条件、含水岩组分布及富水性空间分布特征,分析了区内地下水补给、径流、排泄条件与地下水动态变化特征,探讨了黄河长孝单元与周边地下水的相互作用。黄河向北侧补给孔隙水,向南侧补给孔隙水及岩溶水,其中对孔隙水侧渗补给带范围至王营村-庞道口-太平庄-姚河门村一带,对岩溶水补给主要发生在望口山村至柳河圈村一带、孝里镇胜利村附近。圈定了以朱砂洞组为含水岩组的双泉镇段店村裂隙岩溶水富水地段、以三山子组-马家沟群为含水岩组的归德-孝里-马集裂隙岩溶水富水地段,分析其富水机理,总结了层间岩溶-断层阻水型及单斜-断裂型两种基岩蓄水构造模式,可为该区域找水定井提供参考。     

胶东地热田地热流体的补径排特征——以招远东汤地热田为例

招远东汤地热田是胶东现有16处天然温泉典型之一,以东汤地热田为例,剖析胶东地热田的补径排特征,对胶东各地热田的资源评价及开发利用具有重要的现实意义。该文通过地热地质条件综合分析、地热流体与基岩水及第四系水水化学成分对比、D,18O同位素分析、模型概化等手段综合研究,认为东汤地热田主要受招平断裂带与玲珑断裂带的控制,其复合部位为地热流体入渗、深循环的主径流通道。地热流体的Cl-,F-,Ba2+,Li-,Sr2+,H2Si O3等离子及TDS含量明显高于其周边的水体,且随第四系水、基岩水及地热流体埋藏深度的增加,其δD与δ18O值逐渐偏负,确定地热流体与其周边的水体并无水力联系;通过地热流体D,18O同位素与大气降雨线的关系,得出地热流体补给来源于大气降雨。由D同位素高程效应,算得地热流体补给高程为314～414 m左右,结合招平断裂与玲珑断裂的复合部位延伸方向,确定地热田的主要补给区为距离地热田东北方向15 km的双顶山山区。该文补径排特征的研究,对胶东其他天然温泉的补径排特征及补给区的研究具有一定的借鉴意义。     

煤矿开采活动对黄河中游窟野河流域溶解性硫酸盐的影响

煤矿矿井水是河水溶解性硫酸盐(SO₄^2-)的重要来源,但黄土高原煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响仍不清楚。煤矿矿井水硫酸盐主要来自煤中黄铁矿氧化以及含煤地层附近裂隙水中硫酸盐,地表水硫酸盐还受其他人为输入的影响。因此,煤矿矿井水与河水硫酸盐具有不同的水化学特征、硫酸盐硫同位素(δ³⁴S_SO4)与氧同位素(δ¹⁸O_SO4)以及氢同位素(δD_H2O)与氧同位素(δ¹⁸O_H2O)组成。基于上述不同可以判定煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响。选取受煤矿开采活动影响的窟野河流域作为研究对象,系统采集河水、地下水、煤矿矿井水、大气降水和泉水等水体样品,结合前人研究资料,借助δ³⁴S_SO4、δ¹⁸O_SO4<...     

豫北平原浅层地下水化学特征与成因机制

地下水的化学特征与成因机制对地下水演化、地下水资源的合理开采及质量评价具有重要意义。为查明豫北平原浅层地下水的水质特征及控制因素,采集了不同类型的浅层地下水和地表水样品,分别测试了水样阴、阳离子和氢氧同位素组成。结果表明:①地下水中总溶解性固体物质（total dissolved solids,简称TDS）质量浓度范围为316~6 948 mg/L,微咸和咸地下水呈条带状分布在沁河冲洪积平原中部,在三阳镇-修武县一带,水化学类型复杂,以HCO₃·SO₄-Na·Mg·Ca型和SO₄-Na·Mg型水为主。北部山前冲洪积扇和沁河北岸地下水为淡水,为HCO₃-Ca·Mg型水。②δ2H-δ18O关系说明地下水起源于大气降水,水化学组分受水岩相互作用控制,在补给区以碳酸盐岩溶滤作用为主,径流区发生硅酸盐岩的风化溶解以及阳离子交换作用,排泄区以蒸发浓缩、石膏溶解和阳离子交换作用为主。③地质和气候环境是造成地下水咸化的主要成因,且受到工农业污水渗漏的影响。研究成果可以为该区地下水资源的合理开采和有效管理提供依据。      

北方岩溶区降水入渗补给系数及补给机制：以羊庄岩溶水系统为例

为建立北方岩溶区水文地质参数系列,提高岩溶地下水可采资源计算精度,笔者团队于20世纪80年代开始,在山东羊庄封闭式泉排型岩溶水系统开展了岩溶水均衡试验研究,积累了40余年的监测试验数据。根据长期野外水均衡要素观测资料,推导出裸露型、半覆盖型和覆盖型岩溶区降水入渗补给系数计算公式,建立了岩溶区降水入渗补给系数α与降水量P和地下水位埋深D的相关方程,以及可调控的最大降水入渗补给系数系列,揭示了降水入渗补给过程与α变化机制。结果表明：α随水位埋深D的改变而改变,每个降水量P段分别对应一个最大降水入渗补给系数α_max和最大降水入渗补给量即补给极限G_max,相应的水位埋深便是最佳水位埋深D_critical。D>D_critical时,包气带截留量随着水位埋深的增大而增大,α<α_max;Dcritical时,地表径流量随着地下水位埋深的减小而增大,α<α_max。不同的降水量段对应不同的D_critical     

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.