新疆哈密盆地地下水水化学特征及成因分析

哈密盆地是我国西北典型的干旱内陆盆地,具有完整的补给径流排泄系统。为了阐明哈密盆地地下水水文地球化学特征及成因演化规律,采用水化学和稳定同位素D和¹⁸O相结合的方法,探讨了该地区地下水化学特征及其形成作用。研究结果表明:哈密盆地地下水化学类型较复杂,呈现出显著的分带性,沿地下水流动方向,地下水化学类型由HCO₃-Ca·Na型逐渐过渡为Cl-Na型,TDS含量由每升数百毫克增加到每升数百克,表现出显著的蒸发浓缩现象;哈密盆地地下水的补给来源主要是大气降水,排泄以蒸发为主,岩石风化、溶滤和蒸发浓缩作用对地下水化学组分的形成和演化起主导性作用。     

甘肃梨园河流域地下水来源及其水化学特征

通过分析水化学与氢氧稳定同位素的关系,研究梨园河流域地下水的补给机理和水化学演化规律。地下水总溶解固体（TDS）自西南向东北递增,最大值为1 258 mg/L。沿流程方向,深层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Ca-Mg-HCO₃、Mg-SO₄→Na-SO₄型。浅层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Mg-HCO₃-SO₄→Mg-SO₄型。地表水的水化学类型无分异,主要为Ca-HCO₃型。深层和浅层地下水沿途均发生了水岩融滤作用。Na⁺含量沿程增大,一是地下水中Ca²⁺与岩石中Na⁺发生阳离子交换作用,二是硅酸盐矿物的风化作用产生Na+。Phreeqc软件模拟显示,深层地下水中方解石先沉淀后溶解;CO₂、石膏、白云石和岩盐溶解。浅层地下水中,方解石由不饱和逐渐变为饱和;石膏、岩盐一直溶解。地下水的δ²H和δ¹⁸O值大部分位于大气降水线上方,反应了山区现代降水或雪冰融水通过出山地表径流补给,交替更新快,且深层地下水向上补给浅层地下水和地表水。地表、地下水相互转化是该区水循环的主要特征。     

鄂尔多斯高原潜水同位素特征及其成因分析

西北干旱半干旱区地下水的补给来源和方式仍没有统一的认识。通过对比鄂尔多斯高原不同水体氢氧稳定同位素特征,发现鄂尔多斯高原潜水的δD、δ~(18)O平均值(-71.75‰,-9.64‰)相对于当地降水均值(-65.00‰,-8.79‰)偏负。通过综合分析区内气候特点、地下水补给方式、潜水位动态等方面因素,认为潜水δD、δ~(18)O偏负现象与干旱地区降水的雨量效应和季节性冻土冻融作用下降水入渗补给地下水过程有关。δD、δ~(18)O值偏负的大降水补给地下水的能力较强,可能使潜水δD、δ~(18)O值偏负;冻土冻融条件下δD、δ~(18)O值偏负的冬季降水有效入渗补给能力较强,是潜水δD、δ~(18)O值偏负的另一可能原因。研究表明,利用氢氧稳定同位素研究干旱半干旱区地下水的补给来源和方式,需要考虑不同降水条件及冻土冻融作用下地下水补给能力的差异及其对地下水同位素组成的影响。     

氢氧同位素测量差异及误差来源分析

水中氢氧稳定同位素(D、18O)是示踪水分过程的重要方法,但不同设备D、18O测量结果一致性有待探索.基于内蒙古乌拉特荒漠草原的同批植被、土壤样本,经抽提获得水样后,分别使用两种同位素仪(LGR和PICARRO)测量氢氧同位素.结果表明:1)LGR测量精度更高;2)D的两组测量结果差异不显著(R2= 0.98)、一致性...     

中国西北中小型盆地天然地下水水化学特征——以公婆泉盆地为例

研究分析干旱气候条件下甘肃北山公婆泉盆地天然地下水水化学成分特征,结合水文地质条件与水化学特征Piper三线图表明:研究区存在4种类型地下水,白垩系深层水中钙镁离子含量相对高于其他类型水.地下水氚同位素结合水化学特征较好地区分了水源点的水文地质属性.氢氧同位素表明,该区地下水来源于大气降水,第四系浅层水受到强烈的蒸发作用,发生了一定程度的氧漂移,并影响"混合水"的同位素组成.最后分析了地下水主要离子的来源,以及地下水形成过程中所受到的溶滤、沉积和蒸发等水文地球化学作用.     

石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及其成因

为系统研究石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及主要离子来源,于2018年6-8月采集地下水水化学样品62组。综合运用数理统计、Gibbs图、离子比例关系和水文地球化学模拟等方法,分析了石羊河流域中下游浅层地下水的水文地球化学特征,探讨了水化学演化过程及主要离子来源。结果表明:研究区浅层地下水在水平方向上呈现明显的水化学分带,从中游至下游地下水水化学类型由SO4·HCO3-Na·Ca型过渡为SO4·Cl-Na·Mg型,TDS含量也随之升高,流域中游为TDS含量小于1g/L的淡水,至下游演化为TDS含量高于1g/L的微咸水和咸水。该区浅层地下水水化学组分主要受水岩作用和蒸发浓缩作用控制,Ca²⁺、Mg²⁺主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩的溶解,碳酸盐岩以白云石风化溶解为主,部分水样点存在方解石的风化溶解,阳离子交换作用是影响研究区地下水化学组分的重要过程。模拟结果表明沿地下水流向,地下水离子组分浓度呈递增趋势,岩盐、白云石和石膏发生溶解,方解石沉淀;从中游到下游地下水中阳离子交换作用越来越强烈,且阳离子交换作用强于溶解沉淀作用。     

荒漠绿洲过渡带地下水氢氧稳定同位素、水化学特征及演化机理研究

地下水作为西北干旱区保障性的自然资源和战略性的经济资源,对维持地区生态平衡至关重要。随着工业化和城市化进程加快,对地下水的需求量骤升,同时不合理的开发利用也引起水质恶化、水位下降等环境问题凸显。探明地下水化学特征和演化机理,对防止其恶化,确保可持续利用至关重要。文中将多元统计方法、水化学方法及同位素技术相结合,分析典型干旱区地下水化学特征、氢氧稳定同位素特征,探讨其演化机理和不同因子的影响程度。结果表明：1)研究区地下水化学类型多达20种,主要水化学类型为Cl·SO₄-Na·Mg型(占比35.12%),其次为Cl·SO₄-Na型(占比20.83%)、Cl-Na型(占比11.90%),表明研究区的地下水化学类型受到成土母质、干旱气候的共同影响。同位素分析结果显示：区内浅层地下水受蒸发作用影响较大,且大气降水对地下水补给过程中受到了强烈的非平衡蒸发作用影响。2)相关性分析结果显示：NO^-₃、TP、TFe以及HCO^-₃与土地利用方式的相关性显著,耕地、园地的地下...     

新上海一号井田水文地球化学特征及控制因素

为了掌握新上海一号井田水文地球化学特征,利用地质勘探和水文地质补充勘探水化学资料进行分析,并绘制了地下水Piper、Durov和Schoeller图,结合针对各含水层开展的水文地质试验,查明了井田各含水层地下水水化学在垂向上和平面上的特征,并明确了其控制因素.结果表明:潜水含水层地下水水化学类型多种多样,承压含水层水化...     

西藏易贡湖流域地表水水化学特征及其控制因素

为探究易贡湖流域地表水水化学特征及其控制因素,以藏东南易贡湖流域为研究对象,采集了26组地表水样,绘制了水样点主要离子线性变化趋势图、Gibbs图及Piper三线图等,运用相关分析、线性趋势分析、数理统计和离子比等方法。分析了研究区地表水主要离子特征及其控制因素,揭示了研究区地表水水中的主要物质来源。结果显示：易贡湖流域地表水阳离子主要为Ca²⁺、Mg²⁺,K⁺和Na⁺含量较低,4种阳离子的含量关系为：Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺>K⁺,阴离子主要为HCO₃^-、SO₄^2-和Cl^-,NO₃^-和F^-含量较低,阴离子含量关系为：HCO₃^->SO₄^2-...     

香日德-柴达木河流域水体氢氧稳定同位素特征及影响因素研究

利用香日德-柴达木河流域的湖水、河水、地下水、井水、雪等不同水体59组样品,室内测试样品δ²H和δ¹⁸O值并对其特征进行分析,探讨其影响因素、氘盈余值（d-excess）及河水沿程变化等。结果表明：（1）香日德-柴达木河流域各水体氢氧同位素特征有差异,水循环过程中δ¹⁸O的富集程度为：湖水>冰>地下水>河水>井水>雪,河水和地下水水力联系紧密,流域各水体中河水和湖水的蒸发作用最强。（2）湖水δ²H和δ¹⁸O的最大值均在盆地底部的霍布逊湖,最小值均在上游东支河源冬给措纳湖,表明青藏高原北部湖水δ²H和δ¹⁸O比南部偏正,存在明显的高程效应。（3）河水δ²H和δ¹⁸O之间存在较显著的线性关系δ²H=4.93δ¹⁸O-29.6（R²=0.97）,氢氧同位素组分的富集主要受控于河流蒸发的影响,河水上游蒸发...     

新疆喀什噶尔河流域高硫酸盐地下水水化学特征及成因分析

新疆喀什噶尔河流域地下水水化学指标严重超标,尤其是SO42-超标率高达78.9％,是水质型缺水地区.文中采用描述性统计分析水化学特征,相关性分析、主成分分析和δ34S-SO42-关系探究地下水硫酸盐富集的原因.结果表明:研究区地下水呈弱碱性,主要是微咸水和咸水,阴阳离子分别以SO42-和Na+为主导,离子含量的空间差异...