淮南煤田潘谢矿区深层地下水氢氧同位素特征分析

从淮南煤田潘谢矿区采集了不同水体(大气降水、地表河水、太原组灰岩水、奥陶系灰岩水和寒武系灰岩水)样品34个,进行溶解性总固体(TDS),δD和δ18 O的测试,分析了不同水体的氢氧同位素组成特征及其成因.结果表明:不同的蒸发斜率以及氘盈余表明潘谢矿区多个灰岩含水层的蒸发作用以及地下水滞留时间的差异.太原组灰岩水与地表水(河流)水力联系相对于奥陶系灰岩水更强,灰岩水(石炭系、奥陶系、寒武系的碳酸盐岩裂隙岩溶水)的同位素组成特征可能因为浅层水与深部地下水的混合.水岩作用等原因导致灰岩含水层表现出了不同程度的氢氧同位素漂移.     

酸性矿山排水对岩溶地下水的影响——基于特征污染物Fe、Mn、As等的对比

本文以贵州省兴仁县交乐村猫石头水库下游受酸性矿山废水污染的水体以及岩溶地下水为研究对象,通过当地农田沟渠改道前后水体特征污染物Fe、Mn、As等的变化特征,阐述矿山酸性水体对岩溶地下水水质的影响.结果表明,天然溪沟对酸性矿山水水体的自净明显,而溪流改造工程导致矿山酸性水体快速向下游扩散.受酸性矿山水污染的岩溶地下水经过一系列的水体自我修复作用,污染程度有一定的减缓,但仍高于相应的区域背景值.而沟渠改造切断酸性矿山水与岩溶地下水系统的水力联系后,经过较短时间的地下水体的自我修复,其所有重金属含量均可还原到区域背景值.     

干旱半干旱荒漠化草原区降水-地表水-地下水同位素分布特征——以达尔罕茂明安联合旗为例

为能揭示出研究尚处于初级阶段的干旱半干旱荒漠化草原区水循环机理,本文应用被视为水体“DNA”探索的同位素示踪方法,对以达尔罕茂明安联合旗为例的干旱半干旱荒漠化草原区所采集的降水、地表水和地下水中同位素含量的时空分布特征进行探究。根据降水氢氧同位素含量及其氘盈余(d)值的变化过程,发现研究区大气降水水汽在夏季主要受海洋季风的影响、冬季主要受蒙古高压影响,而且从时空变化来看研究区地表水和地下水同位素含量随时间变化不大但由于纬度和降水源区不同的影响随着自西向东的空间变化各水体同位素含量逐渐变大。此外,研究区地表水和地下水同位素含量均散落于当地大气降水方程线下方,说明研究区域内地表水和地下水的补给来源主要为降水,并且部分区域地表水与地下水同位素含量分布比较集中,属于交叉分布,说明这些区域还存在地表水和地下水转换互补。     

利用矿区灰岩疏(放)水资料计算降水入渗系数

本文主要介绍利用矿区内多矿井联合疏(放)岩溶地下水时系统的水动态观测资料,结合区域水文地质条件的分析研究,采用地下水补、排(疏)均衡原理,确定淮南矿区岩溶含水层(组)降水补给量的重要水文地质参数——降水入渗系数(α)。     

银川地区降水氢氧同位素变化规律分析

大气降水是区域水循环中重要环节,对于研究区域内水分循环、水分来源、水分转换等水文过程有重要意义.通过对银川地区降水中氢氧同位素特征随月降水量变化趋势进行分析,得出不同季节的降水水汽来源是影响银川地区降水同位素变化的主要因素,秋冬季节降水水汽主要来自于北冰洋地区,春夏季节降水水汽主要来源于印度洋、孟加拉湾及太平洋地区.区域内蒸发的水汽对降水的贡献及降水过程中的二次蒸发作用都使降水中重同位素富集.全年来看,银川地区降雨量效应不明显,但是夏季降雨量对降水中氢氧稳定同位素变化影响不容忽视.通过分析氘过量参数d随月平均降水量的变化趋势,辅助论证了不同季节不同水汽来源的降水是影响氢氧同位素变化的主要因素.     

衢江流域地表水与地下水的转化关系

地表水和地下水之间的转换关系是流域水循环和水环境问题研究的关键.以水化学和氢氧同位素作为示踪剂可以在一定程度上反映流域内地表水和地下水之间的关系.以衢江流域为研究区,分析了流域内地表水、地下水的水化学和氢氧稳定同位素的空间分布规律和演化趋势,定性和定量地揭示了流域内地表水与地下水的转化关系,结果表明:①溶解性总固体(TDS)、pH指标显示研究区地表水与地下水水化学指标空间变化特征相似,两者转化频繁;流域上游主要是地下水补给地表水,中下游则主要是地表水补给地下水;②阴阳离子组分显示:研究区水化学类型主要是HCO3-Ca、HCO3·Cl-Ca类型水,流域内水的最终来源为大气降水;水中离子主要受岩石风化和降水因素影响;③δD-18δO关系显示氢氧同位素含量沿河水流向不断富集;依据氢氧同位素与大气降水线之间的关系,显示出研究区地下水和地表水均受大气降水补给;④地表水与地下水的定量关系显示:研究区上游主要是地下水补给地表水,地下水对地表水的平均贡献率为19.67％,日均补给量为2.73×106 m3/d;中下游主要是地表水补给地下水,地表水对地下水的平均贡献率为22.77％,日均补给量为3.49×106 m3/d.     

大汶河流域上游典型剖面地下水水化学特征及其影响因素分析

为了解大汶河流域上游地下水水化学特征及其主要离子成因,选取两条典型剖面,采集了21组水样数据,利用数理统计分析、聚类分析、离子比分析、同位素分析等方法探讨其水化学特征及主要物质来源。结果表明,流域内各类地下水阳离子以Ca²⁺为主,HCO3^-、SO4^2-为优势阴离子,属于低矿化度水,pH均值7-8之间,整体偏弱碱性。研究区地下水水化学类型主要为 HCO3.SO4-Ca型、HCO3.SO4-Ca.Mg型、SO4.HCO3-Ca.Mg型。其中岩溶水中沿地下水流向从补给区向径流区SO4^2-离子含量逐渐增大,水化学类型由HCO3.SO4-Ca.Mg型演变为SO4.HCO3-Ca.Mg型,Na⁺ 、Ca²⁺ 、HCO3^- 、SO4^2-来源为白云石、方解石等碳酸盐矿物溶解和石膏等硫酸盐矿物溶解。研究表明流域内地下水主要来源于大气降水,大气降水和孔隙水的入渗补给是岩溶水的补给来源。地表水与孔隙水氢氧同位素特征相似,并且δD值为-60‰～-50‰,δ¹⁸O值为-6‰～-4‰,说明其受到当地降水二次蒸发补给的影响。通过对流域水化学特征及物质来源的分析,以期对大汶河流域地下水资源的合理开发利用和水污染的防治提供科学的依据。     

太原市西山岩溶区汾河与地下水相互作用研究

通过对汾河西山岩溶区段的河道下垫面背景分析,将汾河干流汾河水库至兰村区间分为7个区段,识别出了4个汾河与岩溶地下水相互作用积极的地段。以地下水系统理论为指导,将兰村泉和晋祠泉岩溶水系统概化为双输入(大气降水与人工开采)单输出(泉流量)模型,在此基础上,基于岩溶水天然资源量与大气降雨入渗量、河流渗漏量关系推算出了汾河与各岩溶水系统岩溶地下水的作用强度,即汾河对各岩溶水系统的渗漏补给量。研究成果对于指导太原市水资源综合利用,缓解太原市水资源供需矛盾,有效保护岩溶地下水等提供了科学参考依据。     

西藏地热水的氢氧稳定同位素研究

水中氘和氧-18的分析广泛应用于地球水圈的研究中。研究工作者系统分析了世界各地雨水和地表水中氘和氧-18的含量,总结了规律。大部分地区雨水中氘和氧-18含量服从于图1所示的雨水线公式:δD=8δ~(18) 10(Craig,1961)。雨水中δD和δ~(18)O值随纬度、     

延河泉域岩溶地下水数值模拟研究

在分析晋城市延河泉域地质、水文地质条件的基础上,建立了泉域岩溶地下水的概念模型和数学模型,采用基于迦辽金(Galerkin)有限单元法的AQUA3D软件对泉域岩溶地下水资源进行数值模拟研究.通过模型识别与检验,将岩溶地下水位数值模拟计算值与实测值较好地拟合,表明所建模型是合理和有效的,可以用于实际.据此用所建模型计算了两个降水方案条件下的泉域岩溶地下水可开采资源量,最终确定可开采资源量为6.26 m3/s.研究结果可为泉域岩溶地下水开发利用和保护提供科学依据.     

北疆大气降水水汽源识别及其对地下水补给的指示意义

 大气降水是水循环的输入项,其同位素特征是示踪水汽来源及运动路径的有效工具。利用北疆4个大气降水观测站的同位素数据,结合HYSPLIT模式,重点分析了北疆大气降水同位素特征。区域大气降水线方程δD=7.3δ¹⁸O+3.5,反映了新疆独特的干旱气候环境。受不同降水水汽来源影响,天山及阿勒泰2个地区降水同位素特征表现不同。天山地区受西风带水汽季节性漂移的影响,氘盈余夏季低冬季高,成“V”型;阿勒泰地区常年受北冰洋水汽影响,氘盈余年内变幅不明显。尽管δ¹⁸O均表现为夏季富集、冬季贫化,但多年均值差异明显,该差异也使得利用同位素确定地下水补给来源成为可能。准东盆地东天山附近地下水主要受到来自东天山的大气降水补给,而北侧自流区地下水同位素相对贫化,与阿勒泰站大气降水同位素及氘盈余特征相似,结合地形、水文地质条件等特征,认为该区主要受克拉美丽山大气降水补给。     

A method for estimating the contribution of evaporative vapor from Nam Co to local atmospheric vapor based on stable isotopes of water bodies

During the summer monsoon season,the moisture of precipitation events in southern and central regions of the Tibetan Plateau is mainly moisture from the Indian Ocean transported by the Indian monsoon and terrestrial vapor derived from the surface of the Tibetan Plateau.However,the respective contributions of these two types of moisture are not clear.From June to September,the excess deuterium values of precipitation and river water in the Nam Co basin are higher than those for the southern Tibetan Plateau.This reflects the mixing of evaporation from Nam Co and local atmospheric vapor.On the basis of theory for estimating the contribution of evaporative vapor from surface water bodies to atmospheric vapor and relative stable isotopes in water bodies (precipitation,river water,atmospheric moisture and lake water),this study preliminarily estimates that the average contribution of evaporation from the Lake Nam Co to local atmospheric vapor has varied from 28.4% to 31.1% during the summer monsoon season in recent years.     

玉符河流域地下水位与降水量的时滞分析

选取2000～2014年玉符河流域4组孔隙含水层、岩溶含水层水位监测数据及同期济南市降水量数据,采用连续小波变换和交叉小波变换对地下水位与降水量的时滞进行分析。结果表明:相同地段不同含水层的水位变化规律较为一致,降水量和地下水位存在约1年的连续主震荡周期。自上游到下游,地下水位与降水量的时滞逐渐增大,岩溶水位与降水量的时滞为73.22～117.99 d,孔隙水位与降水量的时滞为75.00～127.52 d。对于相同地段不同的含水层,岩溶水位对降水的时滞整体上小于孔隙水位对降水的时滞。     

圆梁山隧道毛坝向斜段岩溶水同位素组分特征

以圆梁山隧道在毛坝向斜段所穿越的重要层位 P1 灰岩岩溶水为重点 ,兼顾整个向斜构造地下水的分布情况 ,从岩溶水的氢氧同位素组分特征的角度探讨该区地下水的形成、循环交替等信息 ,为进一步论证隧道施工中可能出现的岩溶突水地质灾害提供依据。     

Racemic amino acids from the ultraviolet photolysis of interstellar ice analogues

The delivery of extraterrestrial organic molecules to Earth by meteorites may have been important for the origin and early evolution of life. Indigenous amino acids have been found in meteorites-over 70 in the Murchison meteorite alone. Although it has been generally accepted that the meteoritic amino acids formed in liquid water on a parent body, the water in the Murchison meteorite is depleted in deuterium relative to the indigenous organic acids. Moreover, the meteoritical evidence for an excess of laevo-rotatory amino acids is hard to understand in the context of liquid-water reactions on meteorite parent bodies. Here we report a laboratory demonstration that glycine, alanine and serine naturally form from ultraviolet photolysis of the analogues of icy interstellar grains. Such amino acids would naturally have a deuterium excess similar to that seen in interstellar molecular clouds, and the formation process could also result in enantiomeric excesses if the incident radiation is circularly polarized. These results suggest that at least some meteoritic amino acids are the result of interstellar photochemistry, rather than formation in liquid water on an early Solar System body.     

泰安岩溶水系统地下水动力环境演化规律研究

从地下水水位的时空演化、地下水水位降落漏斗的形成和演化、地下水埋藏条件的演化以及地下水流场的变异等方面，分析总结出泰安岩溶水系统地下水动力环境的演化规律；指出岩溶水系统地下水动力环境演化是人类活动的结果。     

基于经验正交函数法的趵突泉泉域地下水位动态分析

采用趵突泉泉域2006～2008年28个岩溶水位长测点的监测数据,通过相关性分析、经验正交函数分析法对地下水位动态的空间变化特征进行分析。结果表明:(1)趵突泉水位与其他长测点水位呈现显著和中度相关性,趵突泉泉域含水层整体连通性较好,岩溶发育规律较为一致;(2)研究区岩溶发育程度中部弱,两侧逐渐增强,且东部区域小于西部区域;(3)受地形对地下水位动态的影响,趵突泉泉域地下水位动态具有高度的一致性。刘长山-郎茂山-万灵山一线两侧地下水位动态呈相反的变化趋势,主要是由于岩溶弱发育带的影响。     

赵庄二号井岩溶陷落柱的成因分析

本文针对赵庄二号井岩溶陷落柱的特性及赋存条件,通过基础地质研究,结合三维地震勘探结果,从岩溶形成的三要素可溶岩、构造和地下水活动三方面对赵庄二号井岩溶陷落柱进行分析,总结出岩溶陷落柱的形成与它们的关系,揭示了岩溶陷落柱的充填、分布及发展演化过程等信息,为高产高效的煤炭资源安全开采提供依据,为晋城矿区深部开采时的矿井防治水工作奠定基础。     

EH-4连续电导率剖面仪在煤矿水患勘查和矿产勘探中的应用

贵州省煤矿大部分属于喀斯特煤矿床,岩溶发育程度较高,频繁发生煤矿突水事故,查明煤矿地下水分布情况和导水断裂的空间展布并提出水害防治方案对指导矿井的安全生产有着非常重要的指导作用。另外,贵州金属矿成矿条件复杂,地形起伏颇大,传统的电法工作难以消除地形、环境等因素造成的不利影响。频率域电磁法对喀斯特充水煤矿矿床水患防治和矿产勘探钻探靶区的圈定有明显的效果。