利用环境同位素识别酒泉-张掖盆地地下水补给和水流系统

详细了解干旱区地下水的补给机制对地下水资源管理来说是非常重要的,天然环境同位素在过去的40年里广泛应用于解决有关地下水补给、流动等问题.笔者通过分析酒泉-张掖盆地水的环境同位素变化特征,识别地下水的补给和流动.研究结果表明,酒泉-张掖盆地地下水的补给源主要来自山区出山河流,补给发生在祁连山前戈壁带,在山前冲积扇带地下水主要为1963年以来的快速补给,而部分深部地下水为1952年以前补给.同时,环境同位素指示盆地存在深部区域流系统和浅部局域流系统,酒泉盆地和张掖盆地之间不存在明显的水力联系.该研究不仅对黑河流域地下水的开发管理有着重要意义,对我国西北类似的内陆盆地地下水的开发管理有着借鉴意义.     

环境同位素在地下水补给分析中的应用

利用环境同位素示踪地下水循环,结合实际工程中的群孔抽水试验,具体分析某矿区供水水源地地下水系统中,地下水的补给来源、径流通道以及排泄途径,得出地下水系统的补给、径流与排泄关系,对认识地下水系统科学合理开采地下水打下基础。     

利用环境同位素信息识别鲁北平原地下水的补给特征

在野外采样的基础上,通过测试分析不同层位地下水中同位素2H 、18O、3H的特征和水化学组成,利用同位素2H、18Ｏ和3H及水化学方法识别鲁北平原地下水的补给来源,估算黄河水与地下水的转化数量,揭示黄河下游平原区的水文循环特征。研究结果表明,鲁北平原浅层地下水的主要补给源为当地的大气降水和黄河水（包括引黄灌溉和黄河水渗漏）,大气降水与黄河水所占的比例随距黄河的远近而变化。总补给量中,大气降水和黄河水的补给比例分别为86%和14%;深层地下水主要起源于古代大气降水,是在比现在寒冷的气候条件下大气降水入渗形成的。     

同位素指示的巴丹吉林沙漠南缘地下水补给来源

通过恢复巴丹吉林沙漠及其周边地区大气降水氚值，并结合区域稳定同位素组合特征，揭示了区域地下水氚年龄的多解性与地下水稳定同位素的温度效应。恢复的1963年核试验期氚高峰值达到2 100 TU，进入90年代平均为60 TU。1960年以来降水补给的地下水氚值都应大于15 TU，而1963年的高峰氚衰变至今应在200 TU左右。地下水实测氚值较低，表明由现代少量降水补给的地下水与大量的古水进行了混合。影响降水中δ18O和δ2H分布的主要影响因子是月平均空气温度，对δ18O与δ2H的影响权重分别占到59.9%和57.0%。巴丹吉林沙漠及其周边地区地下水较低的稳定同位素组成表明，其补给主要是晚更新世较冷环境下形成的，来源于东南部的雅布赖山区，部分浅层地下水接受现代降水与河流的补给。      

用水同位素探测地下水补给源应注意的几个问题

地表水与地下水中同位素的天然差异,为用同位素示综探测地下水补给源奠定了基础。由于同位素法具有组份变化大,不与土壤和高温岩石发生反应等优点,所以其应用已受到广泛重视。然而,要提高同位素的探测精度却并非件易事,因为环境因素是复杂多变的,这些都会对同位素的组份产生一定的影响。所以在探测分析中,一定要谨慎,以下就此谈几点看法。 1、对水样的要求地表水采样时,必须考虑其同位素组成随时间的改变。虽然在水文学特征和水位测量等方面的认识有助于在取样点之间的同位素含量值进行实时插补,但可以肯定,由所取     

鄂尔多斯盆地渭北东部奥陶系岩溶地下水的补给环境

应用环境同位素方法对渭北东部奥陶系岩溶地下水补给环境进行了研究。认为研究区奥陶系岩溶地下水为统一地下岩溶水系统。其西部碳酸岩裸露区为地下水直接补给区,地表水在裸露区的渗漏补给是本区主要补给方式。碳酸岩浅埋区为岩溶水的间接补给区,碳酸岩中—深埋区为径流和排泄区。本区氘的等值线图指示洛河以东至黄河地段有一“缺口”,岩溶水向区外有排泄,氘剩余与氚值关系的研究证实这一地段可能存在地下分水岭。对氚和~(14)C的研究表明,区内奥陶系岩溶地下水为混合水,其老水和新水所占比例在补给区和排泄区不同,西部平均老水所占比例为24.73‰,表明西部岩溶露头区吸收降水和地表水能力较强,东南部排泄区老水所占比例为85.6‰,表明此处为岩溶水的径流排泄区。     

奎屯河流域南洼地地下水补给特征分析

独山子石油化工基地第二水源地(简称二水源)位于新疆奎屯河流域南洼地,认识和掌握南洼地地下水补给特征是研究和评价独山子石化基地用水保障程度的重要基础。通过南洼地地下水和主要河流的水化学、环境同位素特征分析,对南洼地地下水的补给得到如下认识:二水源西北缘和中部主要接受奎屯河、小巴音沟水的补给,其东南缘主要接受乌兰布拉克沟和乔路特沟地表水的补给;就整个二水源来讲,奎屯河与小巴音沟的补给是主要的。     

地下水补给,循环和混合作用的氦同位素证据：以石羊河,黑河…

石羊河、黑河流域地下水氦同位素组成的研究表明,大部分样品的＾３Ｈｅ／＾４Ｈｅ具有大气降水特征,部分地区地下水＾４Ｈｅ同位素的过剩是基岩裂隙水和卤水的混合作用所致,祁连山前深大断裂带附近地下水的氦同位素具有明显的幔源氦特征,说明该断层的活动仍未停止。     

鄂尔多斯盆地渭北东部奥陶系岩溶地下水的补给环境

应用环境同位素方法对渭北东部奥陶系岩溶地下水补给环境进行了研究。认为研究区奥陶系岩溶地下水为统一地下岩溶水系统。其西部碳酸岩裸露区为地下水直接补给区,地表水在裸露区的渗漏补给是本区主要补给方式。碳酸岩浅埋区为岩溶水的间接补给区,碳酸岩中-深埋区为径流和排泄区。本区氘的等值线图指示洛河以东至黄河地段有一"缺口",岩溶水向区外有排泄,氘剩余与氚值关系的研究证实这一地段可能存在地下分水岭。对氚和 14 C的研究表明,区内奥陶系岩溶地下水为混合水,其老水和新水所占比例在补给区和排泄区不同,西部平均老水所占比例为24．73‰,表明西部岩溶露头区吸收降水和地表水能力较强,东南部排泄区老水所占比例为 85．6‰,表明此处为岩溶水的径流排泄区。     

利用稳定同位素识别黑河流域地上水的补给来源

本文利用稳定同位素(2H和18O)及水化学方法识别黑河流域地下水的补给来源,估算黑河水与地下水的转化数量.研究结果表明,黑河流域地下水的主要补给来自山区出山河流,山前戈壁带是地下水快速补给区,中下游盆地地下水补给来源为引河灌溉和河流侧渗.黑河干流出山河水在张掖以上河段约4.4×108 m3/a渗漏补给地下水,约占出山迳流量的27%.张掖一正义峡河段道地下水向河道平均排泄量为11.4×108 m3/a,占该段河流迳流量的69%.研究成果不仅对黑河流域地下水的开发管理有着重要意义,对我国西北类似的内陆盆地地下水的开发管理有着借鉴意义.     

溪洛渡水电站坝区过河斜硐地下水环境同位素分析

利用过河斜硐地下水以及坝区别处水样的环境同位素测试结果，依据不同高程大气降雨的环境同位素组成不同的性质，结合斜硐地下水水质分析资料，查明了斜硐地下水的补给、径流、排泄条件。     

包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的应用

在干旱半干旱地区,包气带的溶质和同位素剖面不但可以提供较长时间尺度上的地下水补给信息,而且记录了过去气候变化与环境变化信息。本文基于学科组近10年的研究成果,以鄂尔多斯盆地为例（包括南部的黄土高原和北部的沙漠高原）,将包气带和饱和带结合起来,利用多种环境示踪技术,提升了包气带在干旱半干旱地区地下水研究中的潜力,并将其应用到地下水补给历史重建、地下水补给机制确定、植被变化对地下水补给影响评价和地下水污染物全过程示踪中。研究表明,由于在干旱半干旱地区,包气带较厚且补给量有限,地下水和现今的浅表水文过程未达到水力平衡,如在沙漠高原西部,近2 500 a降水尚储存在包气带13 m以浅,地下水是4 000 a以前补给的,其水化学特征与浅部包气带水差异巨大;而在黄土高原,补给量较大,但包气带巨厚,年降水仍需要几十到上百年时间入渗到地下水（但并不意味着没有补给,其土壤水在包气带中平均入渗速率为0.1~0.3 m·a-1）,包气带浅部溶质含量较深部和地下水中的高;典型黄土塬区的地下水均不含氚,地下水年龄在几百到上万年。黄土内部层状均匀的土壤质地特征和相对较老的地下水年龄揭示的均匀活塞流入渗是黄土塬区浅层地下水补给的主要方式。黄土高原退耕还林还草和沙漠区植被恢复导致地下水补给呈现不同程度的减少,反映在包气带上表现为溶质含量的增加,可用于定量化确定地下水补给量的变化。本文强化了包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的作用,在未来地下水资源评价、地下水污染全过程刻画中应得到重视。     

平凉大岔河隐伏岩溶水补给的环境同位素研究

在干旱、半干旱的隐伏岩溶区进行地下水资源评价中，地下水的形成及补给是最基础，也是最棘手的工作。本文应用环境同位素技术对研究区隐伏岩溶水的来源、补给做了研究。结果表明，区内不同时代的岩溶水均由大气降水组成。隐伏岩溶水的补给局限在大岔河流域内，并有大量现代降水的混入，混入量平均为54％，说明该区隐伏岩溶水汇水条件良好，具有可观的开发利用价值。     

临涣矿区地下水的环境同位素研究

对淮北临涣矿区的主要矿井充水含水层中的地下水稳定环境同位素Ｄ、１８Ｏ和放射性环境同位素Ｔ、１４Ｃ进行了取样检测。通过对测定参数的同位素水文地质学分析,证明矿井各充水地层相对封闭,地下水形成年龄已达２ 万年左右。     

利用稳定同位素方法识别内蒙古佘太盆地地下水补给来源

为研究近几十年来佘太盆地地下水补给变化情况,通过现场调查分析,对佘太盆地浅层地下水开展同位素样品采集工作,并测定了其氢、氧稳定同位素的值。在分析同位素分布特征及变化规律的基础上,结合当地地质及水文地质条件识别了地下水补给来源和补给区并构建了浅层地下水的补给模式图,探讨了区域上浅层地下水的补给流动状况。通过分析研究区大气降水和地下水中的氢氧稳定同位素的变化特征发现:当地大气降水并不是地下水的主要补给来源,其补给源区为周边山区,补给来源主要是周边山区的大气降水,且地下水所经历的蒸发作用较明显;盆地的东、西部地下水的补给源区不尽相同,西部的补给区高程要高于东部的补给区高程,但两部分地下水所经历的蒸发强度基本相同。     

环境同位素法在西北地区地下水资源评价中的应用

应用环境同位素方法测定了不同类型地下水的年龄，识别了西北干旱、半干旱地区地下水的补给源，进行了补给量的计算，建立了地下水流系统，并取得了新的成果。     

重庆歌乐山隧址区地下水同位素组成特征及意义

同位素测试作为一种先进的技术手段在地质科学的各个研究领域得到越来越广泛地应用。运用同位素方法研究流体及矿床成因关系方面取得了较大的进展。目前，环境同位素方法被广泛用于识别地下水系统，研究自然界水循环过程和地下水运动规律。不同成因的地下水具有不同的同位素组成特征，而且氢、氧稳定同位素在低温条件下不与围岩发生同位素交换，放射性同位素变化遵循各自的衰变规律，水中HCO3碳、氧同位素组成与被溶解的碳酸盐岩同位素组成有关。在歌乐山隧道施工涌水对周边地下水系统的影响及环境效应评价过程中，取得许多同位素数据，对该区地下水的同位素特征有了新的认识。文章借助同位素方法探讨了隧址区地下水的补给源、年龄等基本特征。该区地下水主要补给来源为大气降水。碳、氧稳定同位素的研究结果也证实了这一点。对放射性同位素氚研究表明，该区地下水年龄基本都较小，属近期大气降水直接渗入补给。     

松嫩平原地下水流动模式的环境同位素标记

采用同位素水文学方法并结合传统水文地质方法,识别松嫩平原地下水流动模式。氢氧稳定同位素和地下水年龄分布表明该区地下水流动系统流动模式呈现出局部流、中间流和区域流系统。地下水中氚分布深度指示局部水流系统为现代水循环系统,以垂向运动为主要特征,循环深度一般小于50 m,山前区可达100m以下;区域流系统存在于深部承压含水层,以侧向水平径流为主要运动特征。松辽边界附近的环境同位素特征存在明显的差别,指示天然状态下可视为零通量边界。同位素示踪剂也反映出嫩江和地下水的相互作用关系,在齐齐哈尔以北,江水补给地下水;在齐齐哈尔以南,地下水向嫩江排泄。     

应用环境同位素分析吉林市松花江水与地下水的联系

水的环境同位素可以用来研究地下水的来源、地表水和地下水的关系,进而间接判断水质的相互影响.通过松花江吉林市江段两条剖面的氘、氚、氧同位素特征分析,结合水化学及水文地质条件,阐明了吉林市地下水来源以现代当地大气降水为主,仅在市区部分江段500 m范围之内受松花江水影响,并计算了该段江水对地下水的补给比例.为判断当地突发性水污染事件对地下水的影响范围及污染防治提供了依据.