应用环境同位素方法研究塔里木河下游浅层地下水

对比浅层地下水与河水及降水的环境同位素数据表明，塔里木河下游浅层地下水直接起源于河水，其初始同位素组成为δＤ＝－７０．５‰，δ１８Ｏ＝－１０．５‰。稳定同位素研究证明，地下水中的高盐份主要是再度强烈蒸发的结果。利用环境氚，根据指数模型初步计算了地下水年龄和年平均补给量。     

过度开采地下水引发的环境地质问题与防治措施——以苏锡常地区为例

本文介绍了苏锡常地区地下水开采的历史、现状及过度开采引发的一系列环境地质问题,总结了过度开采地下水的危害,对水资源的可持续发展问题,提出科学规划、开采与治理的建议。     

黄河三角洲浅层地下水中氢氧同位素的特征

结合前人的研究成果和施工的钻孔资料,基本查明了黄河三角洲浅层地下水的分布和埋藏条件,分析了该区地下水和黄河水的氢氧同位素组分（18O、D和T）. 研究结果表明：(1）黄河三角洲地下浅层有潜水和承压水两个含水层,两者来自完全不同的水源; (2）潜水起源于黄河水和大气降水的入渗补给,与黄河的水力联系强,属于大气成因溶滤水;潜水水交替条件较好,平均停留时间约为5.30年; (3）承压水是海侵时侵入的海水和古大陆水混合后沉积下来的水,与黄河水的水力联系弱,属于沉积水.     

胶州湾北岸不同水体水化学及氢氧同位素特征研究

研究不同水体的形成和运移过程,有助于合理开发利用水资源,对地表水与地下水污染协同防治和生态环境保护具有重要意义。以胶州湾北岸地区浅层地下水、河水及海水为研究对象,通过采集水化学和氢氧稳定同位素样品进行测试分析,综合运用统计学和Piper三线图,分析不同水体的水化学特征和影响因素,并结合氢氧稳定同位素特征研究其补给来源和转化关系。结果表明：研究区基岩裂隙水整体以淡水为主,部分点位受海水入侵影响,呈微咸水特征;第四系孔隙水整体为咸水且化学组分较稳定;河水水化学组分变化程度较大,呈微咸水-咸水特征。研究区地表水体间存在相互转化关系,祥茂河河水的主要来源为大气降水;洪江河、墨水河河水为大气降水与海水的混合水,且墨水河受海水混合影响程度大于洪江河;胶州湾海水为河水和标准海水的混合水。研究区地下水和地表水之间存在相互转化,基岩裂隙水来源除大气降水外,还与第四系孔隙水存在密切的水力联系,受海水入侵的影响;第四系孔隙水来源为大气降水与海水的混合水,径流过程中接受地表水体或基岩裂隙水的补给并经历不同程度的蒸发作用。     

柴北缘陆相页岩压裂返排液水化学和同位素特征

为陆相页岩压裂返排液污染含水层的精准识别,依托柴北缘第1口陆相页岩气勘探井——柴页1井,对比分析页岩气开发区背景地下水、压裂返排液和常规油田卤水(COB)的水化学和同位素特征,探讨压裂返排液污染含水层的标识.研究结果表明:①柴北缘地区极度干旱的气候条件、含水层矿物组成以及陆相页岩的沉积环境,导致海相页岩气田常用的返排液识别指标,如Cl-、溶解性总固体、水化学类型、主要离子比值和氢氧同位素等均不适用于该区陆相页岩返排液的识别标识;②柴北缘地区常规和非常规油气的共同开采现状,使C1/C1-5、δ13 C-CH4等页岩气化学和同位素指标不适用于页岩压裂返排液的溯源标识;③返排液中δ11 B和87 Sr/86 Sr的分布范围与浅层地下水和COB均不重叠,有较大的可区分空间,是返排液污染浅层地下水的潜在识别指标.研究成果可为中国北方页岩气开发的环境影响评价及相关环境立法提供指导建议,促进中国北方页岩气勘查开发工作的环境友好进行.     

四川红层分布区地下水水化学若干问题探讨——以自贡市为例

利用钻孔试验分析了自贡红层分布区地下水水化学的水平及垂直分布特征,探讨了该区地下水的水化学特征及形成原因,进而探讨红层水资源开采等引起的咸淡水混合、水质变化等相关环境问题.     

华北型煤田奥灰水水化学和同位素特征研究——以兖州煤田为例

为了更好地理解研究区的水循环,并为突水水源判别打下基础,很有必要研究奥陶系地下水水化学和同位素特征。奥陶系灰岩水(简称奥灰水)主要的水化学类型为Ca-MgSO4,主要阳离子为SO2-4和Ca2+。Ca2+和SO2-4与TDS都有很好的线性相关性,R2值分别为0.978和0.996,而且随TDS的增加,Ca2+和SO2-4浓度增长速度也是最快的。奥灰水中方解石和白云石处于过饱和状态,但是石膏和方解石未饱和。Cl-和TDS的分布与地下水流场有较好的一致性。研究区代表性的雨水线为:δD=7.80δ18O+6.28,分析结果认为奥灰水不是当地降水的补给。     

太原东山岩溶水系统边界性质及补-径-排条件

对太原东山地区水文地质条件、地质构造、含（隔）水层特征、地下水动态及水质类型等因素进行了分析,划分出了东山岩溶水系统的阻水边界、弱透水边界及透水边界,并对东山岩溶水系统的补-径-排系统进行了分区。     

拉萨河流域中下游地区水化学及 地表水-地下水转化关系研究

为研究拉萨河流域中下游地区水化学及地表水地下水转化关系,利用水化学资料分析了不同水体水化学和稳定同位素特征,并探讨了地表水-地下水之间的转化关系。结果表明:拉萨河流域中下游地区不同水体中主要离子含量均较低,矿化度较低,呈弱碱性,水化学类型均以HCO_3·SO_4(SO_4·HCO_3)-Ca·Mg(Mg·Ca)型为主。不同水体的水化学组成主要受岩石风化作用控制,且以碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解风化为主。水化学及同位素分析表明:水样点可分为地表水、地下水以及混合区三个区域,说明研究区地表水和地下水水力联系密切,存在明显的转化关系;地表水、地下水、泉水的主要来源均为大气降水,不同水体均受到不同程度的蒸发作用影响;支流地表水主要受地下水补给,拉萨河中下游地表水和地下水存在地段性互补关系,拉萨河是区域地下水的主要排泄通道。     

基于对应分析法的北京密怀顺地区地表水回补地下水环境影响评价

为探究地表水回补地下水对地下水水资源和水环境的影响,本文以北京密怀顺地区南水北调水回补地下水工程为例,利用对应分析法分析了回补后11个监测井的地下水水位和水质的变化特征.研究结果表明:1)2015—2016年间在北京潮白河密怀顺段,南水北调累计向潮白河补水4 413万m³,河道补水后入渗量为4 362.2万m³,占总调水量的94%;2)地下水水位抬升明显,近河道监测井最大升幅达到13.98 m;3)由于回补水质较好,以及包气带和含水层的过滤作用,地下水回补后地下水水质得到改善.本研究结果可为北京市密怀顺地区地表水地下水联合调度提供参考.     

基于水化学和同位素的典型岩溶水系统溶质演化过程—以西昌市仙人洞为例

仙人洞岩溶水系统是西昌市南部典型的地下水系统,亦是该区饮用水和灌溉用水的唯一水源,对其水源成因和溶质组分演化过程的研究具有重要的科学价值和现实意义。本文以仙人洞岩溶水系统为研究对象,通过分析岩溶水、基岩裂隙水和地表水水化学组分、氢氧同位素和氚同位素特征,探讨了这三类水的成因和溶质演化过程。结果显示：仙人洞三类水阳离子以Ca₂₊为主,阴离子以HCO_3-为主,水化学类型主要为Ca-HCO_3-型水;水化学指标和同位素信息揭示三类水均以大气降水补给为主,但岩溶水属于具有快速通道的深循环、长径流途径的水循环模式,而基岩裂隙水则属于浅表层循环模式。系列水化学图示和离子比值系数表明岩石风化作用、碳酸盐岩溶解和离子交换过程是影响这三类水组分演化的主要化学过程。     

基于行为特征的女性休闲度假旅游市场开发研究——以苏锡常地区为例

随着时代的发展,旅游需求开始向多样化发展,旅游产品结构也开始向休闲度假转型,女性休闲度假旅游市场已成为一个潜力极大的市场。本文以苏锡常地区休闲度假问卷调查为基础,在对女性旅游者休闲度假偏好、行为特征及其满意度进行分析的基础上,进而提出苏锡常地区女性休闲度假旅游市场开发建议。     

东北平原西部山前台地区地下水环境同位素分析--以洮儿河流域中上游为例

根据地表水体样品、地下水样品的同位素测试结果,绘制δD δ18O关系图、δ18O H关系图,从而对东北平原西部山前台地区的地下水补迳排关系进行分析·获得该地区雨水线方程δD=7 1781δ18O-8 1151;高程效应关系式δ18O=-0 0049H-8 209;同时认为大兴安岭山区是该区地下水的补给区,补给源是大气降水,区内地下水循环迟缓,主要为1991年以来大气降水补给;地下水形成年龄在3 26～10 6年之间;地下水形成时年平均气温略低于现代年平均气温·     

北京市潮白河冲洪积扇地下水流动和更新模式的水化学和同位素标记

用水化学和同位素示踪法揭示了北京潮白河冲洪积扇地下水的流动模式和更新演化规律.研究区地下水的水化学类型由上游的Ca-Mg-HCO3型逐渐过渡到下游的以Na-HCO3型主,表现出明显的时间累积效应.降水是研究区地下水的主要补给来源,在补给过程中受蒸发作用影响强烈.研究区地下水的流动和更新过程主要存在局部流和区域流两种模式,其中前者主要存在于山前平原区和浅层地下水(均为潜水)中,以垂向流动为主,地下水具有很强的更新能力;后者主要指整个研究区的深层(承压含水层)地下水流系统,该水流系统的主径流方向为密云→怀柔→顺义→通州,以侧向水平径流为主,局部垂向入渗作用明显,地下水参与现代水循环微弱,径流途径较长,地下水更新能力很弱.     

海水入侵地区的地下水环境恢复研究——以大连南关岭地区为例

20世纪70—80年代中期南关岭地区是大连市海水入侵最严重的地区之一。自1984年以后,该区地下水环境逐渐得到恢复。特别是1994年以后,海水入侵状况明显改善。本文通过对该区水质监测资料的统计分析,总结了海水入侵历时变化规律,分析了地下水环境恢复的主要原因,为今后的海水入侵防治工作提供了重要的参考依据。     

基于氡同位素的河水与地下水水力交换研究

选取氡同位素(²²²Rn)作为地表水与地下水水力交换过程的天然示踪剂,探明不同河段多水源水力关联关系及海陵区水循环特征。对新通扬运河海陵段进行河水及附近地下水采样,定性分析河水与地下水水力联系过程,建立河道氡一维稳定流模型及流量平衡模型,定量辨识地下水入流和河水渗漏机制。结果表明,新通扬运河海陵段的地下水补给主要发生在R3~R4、R7~R9河段,支流汇入、汇出对干流影响较小。模拟的地下水入流和河水渗漏结果显示河道中存在河水和地下水相互作用。利用河道氡一维稳定流模型得到详细的河水与地下水的水力联系情况,所得结果与定性分析结果一致。河道氡一维稳定流模型中,上下游流量为特别敏感参数,上下游河水内氡活度浓度为比较敏感参数。     

基于水化学和同位素示踪岩溶含水系统的水力联系 ——以宜春市四方井副坝区为例

为查明宜春四方井水库副坝区地下水流系统的分布,指导副坝区地下工程注浆帷幕的设计与施工,采用现场盐示踪试验,结合水化学和同位素数据分析测试,揭示副坝区地下水与下游村庄(四方井)泉水的水力连通关系。结果表明:大气降水是地下水的补给来源,蒸发和水岩相互作用是控制地下水水化学形成的关键因素;地下水和地表水的水化学类型主要为HCO_3-Ca,沿着地下水径流的途径,地下水的矿化度(total dissolved solids, TDS)呈现增加的趋势,表征副坝区地下水与其下游四方井村的泉点间具有潜在的水力联系;现场盐示踪试验和δD、δ~(18)O分布的研究,进一步验证了副坝区地下水与四方井的泉水点SD-3、SD-4和SD-7的水力联系较好,与泉点SD-5的连通性较弱,SD-5主要来自径流路径较短的上游水补给。研究结果有助于建立局部地下水流循环模式,查明地下水流系统的分布规律,为地下水资源的可持续开发利用及生态环境保护提供技术支撑和参考依据。     

南北过渡带地区浅层地温的全球变化响应——以信阳城区为例

利用中国南北过渡带中部河南省信阳城区1961-2017年逐月平均气温和逐月0～20 cm浅层地温资料,采用统计学、Mann-Kendall和功率谱分析等方法分析了过去57 a信阳城区浅层地温的变化特征及其对全球变化的响应.结果表明:(1) 1961年以来信阳各层年平均地温均呈显著升高趋势;(2) 1961-2017年信阳各层年、季平均地温周期多以2～4 a为主,且秋季和冬季周期现象明显;(3) Mann-Kendall分析显示,5～20 cm地层年均地温于20世纪90年代初发生突变,而0 cm地温却于20世纪末发生由冷转暖的转折;(4)信阳浅层地温对气温变化极为敏感,0 cm地表温度对气候变化的响应最为敏感.     

基于氢氧同位素的岔巴沟流域地表水-地下水转化关系研究

以黄土高原丘陵沟壑区岔巴沟流域为研究对象,通过2005年6月、8月两次对地表水、地下水采样,分析8D、818O、电导率(EC)和pH的变化,研究了岔巴沟流域的地表水一地下水转化关系.河水的氢氧同位素和EC沿河道变化大;主河道河水的δ值沿程富集,而EC在6月份时逐渐增加而8月份则先减小后增大;地下水δ值变幅较小而EC变化大.结果表明,旱季,河水接受以泉水为主要排泄形式的地下水补给,流量很小,在部分河段甚至干涸,仅在中游部分河段,由于河道两侧地下水位下降,基流或降雨径流对地下水形成一定的补给,但在其它河段没有明显的补给;雨季,降雨径流的退水过程快,洪水补给地下水的时间短且局限在河道两侧,洪峰过后,地表径流源于基岩裂隙泉以及各支沟淤地坝拦蓄的降雨径流,中游河水接受基岩裂隙泉水及各支流的补给量增加,而下游支流及泉水流量小,对地表径流量的贡献小,地表水沿程经历强烈蒸发,仅河道附近的地下水接受河水补给.淤地坝减少地下水排泄,增加地下水的转化量以及淤积层、地表径流的矿化度,但尚未明显影响地下水水质.     

夏季岩溶区河流的水化学及碳汇动态变化——以桂林漓江为例

在2012年7月6日至2012年7月13日期间,对漓江进行每两小时一次的高频率昼夜监测,分析河流的水化学和碳汇动态变化特征,研究表明:监测期间漓江河水的pH值介于7.83～8.44之间,平均值为8.14,呈弱碱性;HCO3-质量浓度的变化范围为87.26～93.36mg/L,平均值为90.02mg/L,受到降雨稀释效应影响,由于河水温度的变化及其水生植物的光合作用和呼吸作用引起CO2浓度变化导致HCO3-具有白天低夜晚高的特点;漓江受流域的岩溶作用影响强烈,SIc变化为0.09～0.67,平均值为0.38,呈过饱和状态,SIc变化趋势和pH值变化相似,表现为白天较高,夜晚较低;p(CO2)的变化范围为41.28～176.08Pa,平均值为88.63Pa,p(CO2)的变化与SIc刚好相反.监测期间漓江的碳汇量总体呈不断降低的趋势,从监测初期的1 873g/s下降到最后的1 173g/s,平均碳汇量为1 525g/s.通过分析发现碳汇量与流量显著相关(R2=0.992 1),碳汇量与HCO3-质量浓度的相关性则较低(R2=0.348 6).通过计算得知,本次监测期间漓江阳朔监测断面的碳汇量为955.31t.