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张掖降水同位素及云下二次蒸发影响因素研究

水文 2024年

作者：张重花马芬艳周俊甘肃省水利厅兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃省酒泉市水利科学研究院

降水和蒸发是水文循环中重要的环节，降水从云底降落到地面的过程中会发生二次蒸发。由于气温、降水量等水文气象因素的季节变化，导致云下二次蒸发程度和地面降水同位素发生变化。基于张掖站的降水同位素数据以及水文气象数据，在明确... 详细信息

降水和蒸发是水文循环中重要的环节，降水从云底降落到地面的过程中会发生二次蒸发。由于气温、降水量等水文气象因素的季节变化，导致云下二次蒸发程度和地面降水同位素发生变化。基于张掖站的降水同位素数据以及水文气象数据，在明确当地大气降水同位素变化规律及影响因素的基础上，分析了云下二次蒸发程度及其与水文（降水量）、气象（相对湿度、气温）要素之间的关系，揭示了不同水文气象因素对云下二次蒸发的影响。结果表明：张掖站的大气降水同位素主要受温度的影响，呈现夏季富集、冬季贫化的特点，具有明显的季节变化。当地大气降水线斜率为7.02，低于全球大气降水线，降水在下落过程中受到云下二次蒸发的影响。云下二次蒸发受相对湿度的影响最大，其次为降水量，气温对云下二次蒸发也存在影响。

关键词：降水同位素云下二次蒸发张掖

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苏北平原隐伏玄武岩地下水研究

河海大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 1-8页

作者：陈建生韩莉文马芬艳河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

针对苏北平原地表水污染严重,深层承压水成为主开采层,在大量抽取地下水之后,依然存在高水位地区的问题,对连云港、淮安、扬州、泰州和盐城等地的河水、地下水进行采样,测试分析了样品的氢氧同位素以及水化学特征。结果表明:苏北平原承... 详细信息

针对苏北平原地表水污染严重,深层承压水成为主开采层,在大量抽取地下水之后,依然存在高水位地区的问题,对连云港、淮安、扬州、泰州和盐城等地的河水、地下水进行采样,测试分析了样品的氢氧同位素以及水化学特征。结果表明:苏北平原承压水氢氧同位素相对于地表水和浅层地下水贫化,并非来自当地降水下渗以及上部含水层越流补给,补给源具有明显的同位素贫化的特征;地下水接受现代降水补给,承压水中测到明显的来自核试验的氚;地下水水岩反应以硅酸盐反应为主,上新世以来东亚地区发生了多期火山喷发,第四纪地层下的隐伏玄武岩地区可能是深层地下水发生水岩反应并产生偏硅酸的主要含水层,而后这些富含偏硅酸的地下水通过断裂带运移到第四纪承压含水层中。

关键词：偏硅酸氢氧同位素地下水玄武岩苏北平原

中国降水同位素信息熵时空分布及其水汽输送示踪

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水科学进展 2022年第4期33卷 581-591页

作者：王涛陈建生严嘉恒马芬艳张茜河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211000 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

研究水汽输送过程有助于更好地理解极端降水发生过程。但是,降水系统的复杂性和降水同位素的随机性使得利用降水同位素示踪水汽输送过程具有较大的不确定性。利用信息熵研究了中国降水同位素组成概率分布特征,发现降水氢氧同位素信息熵... 详细信息

研究水汽输送过程有助于更好地理解极端降水发生过程。但是,降水系统的复杂性和降水同位素的随机性使得利用降水同位素示踪水汽输送过程具有较大的不确定性。利用信息熵研究了中国降水同位素组成概率分布特征,发现降水氢氧同位素信息熵之间呈现很强的线性关系,且斜率近似为1;对比分析了降水同位素信息熵和其平均值的时空分布特征,发现降水同位素信息熵空间分布可以很好地揭示水汽由海洋向大陆的运移过程,而这一特征并没有反映在降水同位素平均值空间分布上;利用降水同位素信息熵对影响中国的由季风形成的3条水汽通道进行了示踪分析,发现降水同位素信息熵空间分布很好地指示出3条水汽通道的水汽来源和水汽运移路径及其季节变化。

关键词：降水同位素信息熵水汽输送时空分布水文气象

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阿尔山新生代玄武岩地下水补给源及其成因分析

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河海大学学报（自然科学版） 2021年第3期49卷 249-256页

作者：陈建生王文凤马芬艳河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098

根据水量平衡关系和氢氧同位素分析,结合水文地质、地质构造等条件,发现阿尔山玄武岩地下水接受外源水补给,补给源区可能为西藏高原。由阿尔山河水、湖水的^(87)Sr/^(86)Sr值可知,地下水中的锶来自玄武岩,推断地下水的导水通道为连续的... 详细信息

根据水量平衡关系和氢氧同位素分析,结合水文地质、地质构造等条件,发现阿尔山玄武岩地下水接受外源水补给,补给源区可能为西藏高原。由阿尔山河水、湖水的^(87)Sr/^(86)Sr值可知,地下水中的锶来自玄武岩,推断地下水的导水通道为连续的玄武质导水通道,低黏性的碱性玄武质熔岩流在冷却过程中形成连续的收缩缝,最终演变为管道型导水通道;西藏高原的渗漏水经过熔岩管道快速向东部地区排泄,西部地幔岩石圈增厚可能与地下水的跨流域补给有关。

关键词：玄武岩地下水氢氧同位素水量平衡岩浆活动导水通道阿尔山玄武岩

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大兴安岭外源水补给的水量平衡与同位素证据

水资源保护 2021年第4期37卷 75-81页

作者：陈刚王文凤马芬艳陈建生河海大学科技处江苏南京210098 河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098

通过对大兴安岭北部呼玛河流域降水与径流关系以及河水与地下水的同位素分析,讨论了呼玛河流域多年冻土区地表水与地下水之间的转化关系。结果表明:冬季河流接受泉水补给,冻土层下水通过冻土层中的不冻带补给河水;呼玛河流域径流量与蒸... 详细信息

通过对大兴安岭北部呼玛河流域降水与径流关系以及河水与地下水的同位素分析,讨论了呼玛河流域多年冻土区地表水与地下水之间的转化关系。结果表明:冬季河流接受泉水补给,冻土层下水通过冻土层中的不冻带补给河水;呼玛河流域径流量与蒸散发量之和大于降水量,且当地地表水和地下水的氢氧同位素比当地降水贫化,补给河流的冻土层下水接受非本流域的降水补给;补给河流的冻土层下水的氢氧同位素特征与西藏河流的氢氧同位素接近,西藏高原可能是大兴安岭的补给源区。

关键词：水量平衡氢氧同位素冻土层地下水大兴安岭呼玛河流域

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基于数字遥感影像的呼伦湖水量平衡分析

水资源保护 2020年第6期36卷 73-79页

作者：陈嘉琪陈仕琦马芬艳陈建生河海大学计算机与信息学院江苏南京210098 中国科学院空天信息创新研究院北京100080 河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210000

利用多源、多时相的数字遥感影像和呼伦湖周边地区水文气象资料,采用基于卷积神经网络的高分辨率图像重构方法研究了1999-2019年呼伦湖面积、库容变化情况。结果表明:2003-2012年呼伦湖的面积逐年减小,湖泊水量逐年下降,2003-2012年补... 详细信息

利用多源、多时相的数字遥感影像和呼伦湖周边地区水文气象资料,采用基于卷积神经网络的高分辨率图像重构方法研究了1999-2019年呼伦湖面积、库容变化情况。结果表明:2003-2012年呼伦湖的面积逐年减小,湖泊水量逐年下降,2003-2012年补给呼伦湖的乌尔逊河与克鲁伦河的多年平均径流量分别为1.30亿m^3与1.41亿m^3,分别只有1991年以前多年平均径流量的21%与24%;而2003-2012年呼伦湖平均水面年蒸发量为17.5亿m^3,平均年湖面降水量为3.25亿m^3;地下水补给呼伦湖的年平均水量为5.3亿m^3,主要来自新生代玄武岩地下水,哈拉哈河源头火山玄武岩地下水通过熔岩管道集中外泄,据此推断补给呼伦湖的地下水来自跨流域的外源水。

关键词：水量平衡地下水补给遥感影像卷积神经网络呼伦湖

长江三峡库区水渗漏引起的地下水污染问题讨论

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河海大学学报（自然科学版） 2019年第6期47卷 487-491页

作者：陈建生张茜马芬艳詹泸成王涛河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098 河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学水利水电学院江苏南京210098

为明确三峡库区渗漏水对长江下游地区的影响,根据长江径流量的时空分布变化、三峡库区的地质构造、区域水量平衡等,分析长江下游地区地下水的污染源头。结果表明:三峡库区存在深部断裂和暗河系统,库区渗漏水可能通过深部循环通道向长江... 详细信息

为明确三峡库区渗漏水对长江下游地区的影响,根据长江径流量的时空分布变化、三峡库区的地质构造、区域水量平衡等,分析长江下游地区地下水的污染源头。结果表明:三峡库区存在深部断裂和暗河系统,库区渗漏水可能通过深部循环通道向长江下游和流域外排泄;长江下游的地下水污染源头不仅包括源区污染、采矿业污染、农业污染、城市生活和工业固废污染,还包括通过深部循环通道的上游污水排泄;上游的水源保护对下游的地下水污染治理至关重要。

关键词：水库渗漏地下水污染污染源头长江三峡库区

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河流信息提取方法比较

人民黄河 2017年第2期39卷 51-55页

作者：管伟瑾曹泊王晓艳马芬艳兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

通过对常用的利用纸质地形图、遥感影像和DEM数据提取河流信息的方法进行对比分析,并利用常用的遥感影像水体指数法和DEM水文分析两种方法进行了黄河兰州段的提取。结果表明:手工数字化方式提取河流信息简单方便,但结果受主观因素影响... 详细信息

通过对常用的利用纸质地形图、遥感影像和DEM数据提取河流信息的方法进行对比分析,并利用常用的遥感影像水体指数法和DEM水文分析两种方法进行了黄河兰州段的提取。结果表明:手工数字化方式提取河流信息简单方便,但结果受主观因素影响明显、效率低;自动提取方式效率高,但原理复杂、提取结果连续性和一致性较差、对算法依赖性大;遥感影像提取结果易于进行空间分析与监测,DEM数据易于水文特征的提取与分析,在平原地区遥感影像提取结果较好,在起伏较大的山区DEM提取结果精度较高。

关键词：河流信息提取方法地形图遥感 DEM

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苏北盆地地下水补给源问题讨论

水资源保护 2018年第3期34卷 1-8页

作者：陈建生马芬艳张茜詹泸成王涛河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098 河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

分析对比地下水和地表水中的碳酸氢根含量,推测深部CO_2释放造成碳库中的"死碳"混入地下水中,因此14C定年不适用于苏北盆地。通过氚分析确定地下水的循环周期约为40 a,氚与氢氧同位素数据都不支持地下水来自长江渗漏水侧向补给的结论。... 详细信息

分析对比地下水和地表水中的碳酸氢根含量,推测深部CO_2释放造成碳库中的"死碳"混入地下水中,因此14C定年不适用于苏北盆地。通过氚分析确定地下水的循环周期约为40 a,氚与氢氧同位素数据都不支持地下水来自长江渗漏水侧向补给的结论。结合水文地质证据,推断苏北承压水可能接受深循环地下水越流补给,隐伏火山口与断裂带可能是地下水的排泄通道。

关键词：地下水年龄 HCO3-来源补给源苏北盆地