西北地区地下水可利用量及开采潜力分析

在列举了西北地区地下水可利用量计算方法后,给出了行政分区地下水可利用量,重点分析了地下水可利用量的分布规律。在查清开采现状基础上,分析了西北地区地下水开采潜力,并提出了今后水资源合理开发利用建议。     

用镭同位素评价九龙江河口区的地下水输入

为评价九龙江河口区的地下水输入量及其输送的营养盐数量,建立了天然存在的镭同位素224Ra和226Ra的质量平衡模型。镭的源项考虑了河流的输入、河流悬浮颗粒的解吸、沉积物再悬浮颗粒的解吸、沉积物扩散输入、涨潮时外海的输入和地下水的输入;镭的汇项考虑了镭的放射性衰变,以及退潮时河口水的输出。根据镭的质量平衡计算,地下水输入的镭通量约占河口区镭总输入通量的41.9%~56.9%,转换成地下水输入量为1.65亿1.83亿m3/d,该地下水输入量是河流径流输入量的4倍多。以陆源地下淡水占总的地下水输入量的10%考虑,计算获得营养盐输入通量分别为461万mol/d(DIN)、22万mol/d(DIP)、694万mol/d(DSi),它们分别约是河流输入营养盐通量的23%(DIN)、28%(DIP)、77%(DSi)。结果表明九龙江河口的地下水输入量及其所输送的营养盐相当可观,所输入的营养盐是海域富营养化的潜在影响因素,在未来的河口环境管理中应引起重视。     

海底地下水排泄的研究进展

海底地下水排泄(SGD)是全球水循环的一个重要组成部分,是陆—海相互作用的研究热点。首先分析了海底地下水排泄的组成和驱动力,总结了海底地下水排泄的主要评价方法及其优缺点;其次阐述了海底地下水排泄向海洋输送溶解物质的重要作用及其对海洋生态环境的影响,并通过剖析咸淡水混合带的地球化学过程,指出地下河口在研究海底地下水排泄中的重要地位;最后给出未来海底地下水排泄的研究方向。     

运用数理统计和模糊数学评价秦皇岛洋戴河平原的海水入侵程度

运用数理统计方法获取秦皇岛洋戴河平原地下潜水和海水的水化学统计特征,据此优选出4项海水入侵评判指标,建立各评判指标的背景值及指标等级体系,并将模糊数学综合评价法和地理信息系统结合起来评价研究区潜水含水层的海水入侵程度。研究结果表明:氯离子Cl-、电导率EC、溶解总固体TDS和潜在盐度是指示本区潜水含水层海水入侵程度的最佳指标,其判别海水入侵发生的下限值分别为250 mg/L、1 250μs/cm、700mg/L和8.5 meq/L;洋戴河平原潜水含水层的海水入侵程度总体上为中等水平,洋、戴河间浦河一带的潜水含水层海水入侵程度最为强烈。     

用氢氧稳定同位素评价闽江河口区地下水输入

通过分析闽江河口区降水、地表水和地下水的氢氧稳定同位素特征,揭示降水的环境同位素效应和地下水的形成演化规律,定量评价河口区多种水体的混合过程及地下水输入量。夏季的降水氢氧同位素组成相对贫化,呈现出降雨量效应。在δ18O与δD关系图上,闽江北岸基岩裂隙水、平原及丘陵区浅层地下水均落在福州降水线上,而南岸平原及丘陵区浅层地下水大部分落在福州降水线右下方,其拟合线与降水线交点与5~9月农灌期降水氢氧同位素加权值接近,表明北岸地下水主要来自降水补给,而南岸地下水同时接受灌溉水和降水补给,并在入渗过程中经历了不同程度的蒸发作用。闽江河口段除接受两岸地下水补给外,局部河段还接受断裂带裂隙水补给。将线性端元混合模型、数字高程模型和地下水文分析法结合起来定量评价地下水的输入和各水体的混合过程,结果显示,在河口段淡水区,地下水混合比率上限为8.8%,其中包括0.4%的断裂带裂隙水;在河口段淡咸水混合区,淡水(河水、地下水)和海水的混合比为53:47,其中地下水的保守混合比率为1.7%;枯水期闽江河口段地下水保守输入量为87.0 m3/s,是闽江径流量的12.8%。     

咸水环境下沉积物中镭的解吸特点

海底沉积物向上覆水体扩散的镭是海洋水体中镭同位素的重要来源之一。为了研究沉积物中镭同位素的解吸和扩散特点,进行了不同盐度和不同粒度条件下224Ra和226Ra解吸的模拟实验,并通过多个时间段的沉积物培养实验获取224Ra和226Ra的扩散通量。实验结果表明:随着水体盐度增大,沉积物中224Ra、226Ra的解吸量随之增加,在盐度为25时,解吸量基本达到最大值;在同一咸水环境条件下,4个粒级(2000~1000μm、1000~500μm、500~250μm、250~125μm)的沉积物的224Ra、226Ra解吸量比较接近,粒级2000μm的224Ra、226Ra解吸量略高于上述4个粒级,而粒级125μm的224Ra、226Ra解吸量远大于上述5个粒级;胶州湾沉积物中224Ra和226Ra的平均扩散通量分别为0.85 Bq·m–2·d–1和0.022 Bq·m–2·d–1。     

采用222Rn示踪胶州湾的海底地下水排泄及营养盐输入

为了量化胶州湾东北海岸带的海底地下水排泄量和评价通过海底地下水排泄输入的营养盐数量,分别于2011年10月和2012年5月在胶州湾北岸东大洋码头附近对海水中的222 Rn进行了48h连续测量.通过构建测量点海水中222 Rn质量平衡模型,计算得到海底地下水排泄速率平均值分别为6.38cm/d和8.29cm/d;实际观测到的海底地下水排泄速率变动较大,其主要控制因素是降水量、潮汐和波浪.根据海底地下水排泄速率,获得地下水输入的DIN(溶解无机氮)为47.0×103 mol/d(2011年10月)和48.6×103 mol/d(2012年5月),可溶性SiO2为15.5×103 mol/d(2011年10月)和17.3×103 mol/d(2012年5月),DIP(溶解性磷酸盐)为0.6×103 mol/d(2012年5月),地下水对胶州湾的营养盐输入具有重要贡献.     

用氢氧稳定同位素揭示闽江河口区河水、地下水和海水的相互作用

为了揭示闽江河口两岸的地下水形成演化规律以及河口区河水、地下水和海水的相互作用, 分别于2009年枯水期(10至11月)和2010年丰水期(7至8月), 在闽江河口区采集了河水、地下水和海水样品, 测定了水样的氢氧稳定同位素组成和盐度。研究结果表明: (1)闽江河口两岸的浅层地下水主要接受降水补给, 北岸地下水还接受山区基岩裂隙水补给, 南岸浅层地下水在枯水期还接受经过蒸发作用的灌溉水补给; (2)闽江河口区, 枯、丰水期河水与地下水的补排关系始终表现为地下水补给河水, 枯水期南岸地下水在河口混合中的贡献明显增大; (3)海岸带含水层基本上不存在海水入侵, 仅局部含水层有微弱的海水入侵迹象; (4)丰水期和枯水期的淡咸水混合带在河口中的位置和混合类型存在明显差异。     

海水入侵问题研究综述

在综合有关文献的基础上，分析了国内外海水入侵的研究现状，讨论了海水入侵的概念，认为海水入侵概念的核心是人为超量开采地下淡水造成海水与淡水的水动力平衡破坏；进行了海水入侵的影响因素和成因分析，指出发生海水入侵必须具备一定的水动力条件和水文地质条件；介绍了海水入侵的判别指标和三维动态监测方法，给出了海水入侵的防治措施，并提出了海水入侵有待加强研究的几个方面。     

基于~(222)Rn质量平衡模型的胶州湾海底地下水排泄

海底地下水排泄(SGD)作为全球水循环的一个组成部分,近年来成为陆海相互作用的研究热点。地球化学示踪法是研究海底地下水排泄的主要手段。本文以环境同位素222Rn作为示踪剂,通过构建222Rn质量平衡模型来评价胶州湾的海底地下水排泄,并进一步估算地下水输入的营养盐。222Rn质量平衡模型的源项考虑了河流的输入、沉积物的扩散、母体226Ra的支持,汇项考虑了222Rn的自身衰变、222Rn散逸到大气的损失以及与湾外海水的混合损失,源汇项的差值则作为地下水输入的222Rn通量。结果表明,2011年9—10月胶州湾海底地下水排泄通量为24.2 L?m–2?d–1,2012年4—5月胶州湾海底地下水排泄通量为7.8 L?m–2?d–1。丰水季节地下水输入胶州湾的营养盐低于河流输入的,但是枯水季节地下水输入的营养盐接近河流输入的,特别是输入的活性磷酸盐和硅酸盐很接近。