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基于同位素技术的江苏常州市地下水可更新能力研究

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中国地质 2023年

作者：苏东龚绪龙杨磊许书刚张岩吕航补建伟龚亚兵顾春生吉林大学新能源与环境学院江苏省地质调查研究院自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室中国地质大学(武汉)环境学院

【研究目的】常州市是长三角地区典型的工业化城市，区域地下水经历了超采-禁采的周期性历史过程，地下水动力场发生了较大程度变化，地下水的可更新能力亟待深入研究。【研究方法】在地下水赋存条件分析的基础上，采用同位素技术，系... 详细信息

【研究目的】常州市是长三角地区典型的工业化城市，区域地下水经历了超采-禁采的周期性历史过程，地下水动力场发生了较大程度变化，地下水的可更新能力亟待深入研究。【研究方法】在地下水赋存条件分析的基础上，采用同位素技术，系统分析了常州市地下水的补径排条件和地下水年龄特征，评价了地下水可更新能力。【研究结果】结果表明，区域浅层地下水的18O和D较深层地下水更为富集，在一定程度上受到蒸发作用影响，深层地下水补给时间较早，赋存环境相对封闭。浅层地下水基本受到了现代水入渗补给的影响，现代水积极循环带的深度达到了40m；深层地下水年龄＜2000～25000年不等，以古水为主。【结论】区内浅层地下水更新速率普遍大于0.1%/a，地下水的更新受赋存条件、地表水补给、人类活动等因素控制，地下水更新能力在中等及以上；深层地下水更新速率普遍小于0.05%/a，地下水的更新受古河道展布、人类开采利用等因素控制，地下水更新能力处于较弱和弱的级别。研究成果可为常州市及长江三角洲其他地区地下水资源的保护和利用提供科学依据。

关键词：地下水同位素地下水年龄可更新能力超采禁采水文地质调查工程常州市，江苏省

银川平原地下水循环及其可更新能力评价的同位素证据

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资源科学 2004年第2期26卷 29-35页

作者：苏小四林学钰北京师范大学环境学院地下水环境安全研究所环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 吉林大学水资源与环境研究所环境与资源学院长春130026

根据2000年丰水期和2001年枯水期银川平原地下水、河水的同位素测试结果,分析了该地区地下水的同位素组成特点。研究结果发现,银川平原中浅层地下水与深层地下水具有不同的水循环模式。山前洪积倾斜平原中地下水为当地雨水补给。冲洪积... 详细信息

根据2000年丰水期和2001年枯水期银川平原地下水、河水的同位素测试结果,分析了该地区地下水的同位素组成特点。研究结果发现,银川平原中浅层地下水与深层地下水具有不同的水循环模式。山前洪积倾斜平原中地下水为当地雨水补给。冲洪积和河湖积平原中潜水的主要补给来源为黄河灌溉水,潜水受到蒸发作用的影响比较明显,而且沿地下水流方向,潜水蒸发作用逐渐增强;承压水为古地质时期补给形成的。承压水地下水水位漏斗区中,承压水δ18O和3H浓度较高的现象反映有潜水向承压水的越流排泄。银川平原中浅层地下水积极参与现代水循环,其更新时间为30年;14C的证据表明该区承压水为地质历史时期形成的古地下水,其年龄大于2000年。潜水的更新能力明显大于深层承压水。

关键词：银川平原地下水同位素可更新能力循环模式承压水

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黑河流域地下水同位素年龄及可更新能力研究

冰川冻土 2015年第3期37卷 767-782页

作者：阮云峰赵良菊肖洪浪周茅先程国栋中国科学院寒区旱区环境与工程研究所内陆河流域生态水文重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

通过对黑河流域地下水的放射性同位素如氚（T）和14C的测定,对该流域浅层和深层地下水的年龄以及其更新速率进行了估算.结果表明：整体上看,从黑河流域的上游、中游至下游,浅层和深层地下水年龄逐渐增加,地下水更新速率也逐渐增大.其中... 详细信息

通过对黑河流域地下水的放射性同位素如氚（T）和14C的测定,对该流域浅层和深层地下水的年龄以及其更新速率进行了估算.结果表明：整体上看,从黑河流域的上游、中游至下游,浅层和深层地下水年龄逐渐增加,地下水更新速率也逐渐增大.其中,黑河上游浅层和深层地下水平均更新速率分别为1.96%·a^-1和1.76%·a^-1,可更新能力最强;中游浅层和深层地下水平均更新速率为1.25%·a^-1和0.68%·a^-1,可更新能力次之;下游浅层和深层地下水平均更新速率分别为0.74%·a^-1和0.18%·a^-1,可更新能力最差.黑河流域不同地带地下水由于循环条件的不同,浅层和深层地下水年龄存在较大的差异.其中,中游山前平原补给条件较好,浅层和深层地下水年龄较小;中、下游远离河道地区浅层和深层地下水补给条件差,显示了更老的年龄.黑河流域埋深40 m以上的浅层地下水平均更新速率（1.13%·a^-1）高于埋深40-100 m之间的中层地下水（0.65%·a^-1）以及埋深100 m以下深层地下水（0.55%·a^-1）.因此,在黑河流域地下水开发过程中要合理开发浅层地下水,适当缩减开发深层地下水.

关键词：放射性同位素地下水年龄可更新能力黑河流域

包头平原地下水水循环模式及其可更新能力的同位素研究

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吉林大学学报（地球科学版） 2003年第4期33卷 503-508,529页

作者：苏小四林学钰北京师范大学环境科学研究所

同位素研究表明,包头平原中山前倾斜平原和黄河冲积平原区地下水具有不同的水循环模式。山前倾斜平原中,潜水的补给来源为当地雨水的补给,具有大型冲洪积扇典型的水文地球化学分带特点;承压水来源于补给高程较大的基岩裂隙水,主要通过... 详细信息

同位素研究表明,包头平原中山前倾斜平原和黄河冲积平原区地下水具有不同的水循环模式。山前倾斜平原中,潜水的补给来源为当地雨水的补给,具有大型冲洪积扇典型的水文地球化学分带特点;承压水来源于补给高程较大的基岩裂隙水,主要通过山前断裂侧向补给。在地下水位漏斗区中,承压水δ18O和3H浓度较高的现象反映有潜水向承压水的越流补给。黄河冲积平原中,黄河灌溉水入渗补给是该地区潜水的重要来源。相比于承压水,山前平原潜水的更新时间较短,循环速度较快,潜水的更新能力明显大于深层承压水。

关键词：同位素技术包头平原地下水水循环模式可更新能力裂隙水

北京西山岩溶水系统的循环特征和可更新能力研究

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北京西山岩溶水系统的循环特征和可更新能力研究

作者：李小盼中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

西山岩溶水系统对北京平原区地表水和第四系孔隙水具有重要的调控功能。岩溶水具有水质优良、开发潜力大的特点,在当前地下水资源过度开采情况下,西山岩溶水系统功能存在减弱趋势。目前,关于西山岩溶水的循环特征有不同认识,但其可更新... 详细信息

西山岩溶水系统对北京平原区地表水和第四系孔隙水具有重要的调控功能。岩溶水具有水质优良、开发潜力大的特点,在当前地下水资源过度开采情况下,西山岩溶水系统功能存在减弱趋势。目前,关于西山岩溶水的循环特征有不同认识,但其可更新能力的研究相对较少。本文在野外调查的基础上,采用同位素法、水化学法和传统水文地质法,对西山岩溶水系统循环特征和可更新能力进行评价,为西山岩溶水的合理开发利用和科学管理提供依据。通过分析,得到以下认识:研究区第四系地下水在永丰屯地区具有TDS、pH及各离子浓度低,水化学类型简单的特征,石景山则与之相反。岩溶水Sr2+浓度沿着流向呈逐渐增大的变化趋势,水化学类型则由复杂变得单一;潭柘寺、军庄补给区岩溶水化学类型相对复杂,沿着岩溶水流向,在四季青、玉泉山地区水化学类型变为单一的HCO-Ca·Mg型水。研究区地表水、第四系地下水、岩溶地下水主要接受大气降水补给,且地表水、第四地下水受到蒸发作用影响强烈。潭柘寺地区岩溶水补给来源为大气降水,军庄岩溶水除了接受大气降水补给外,还受到大量河水渗漏补给,渗漏河水所占比例大于50%的岩溶水占统计岩溶水的68%,导致岩溶水中严重富集18O。利用同位素、水化学和水位地质资料揭示了西山岩溶水系统的的循环特征。岩溶地下水在潭柘寺、军庄地区接受补给后,分别沿着八宝山断裂、永定河断裂和白家疃断裂径流,最终在海淀背斜、四季青排泄。此外,不同补给区岩溶水的径流速度不同,由快至慢为:潭柘寺补给区径流速度>永定河渗漏水径流速度>军庄补给区(降水补给)径流速度。H、CFCs、C年龄表明,西山地区岩溶水是新水与老水的混合,年龄在3945年之间,但是整体上以小于30年为主,反映了西山岩溶水系统可更新能力强。山区岩溶水的可更新能力强于平原,从补给区到排泄区,地下水年龄增大,可更新能力逐渐减弱。潭柘寺补给区岩溶水的平均年龄小于军庄,地下水循环条件最好,可更新能力最强。

关键词：岩溶水循环地下水年龄可更新能力水化学同位素

鄂尔多斯白垩系盆地泾河流域地下水循环模式及其可更新能力评价

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鄂尔多斯白垩系盆地泾河流域地下水循环模式及其可更新能力评价

作者：刘玉吉林大学

学位级别：硕士

本论文依据中国地质调查项目《鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水化学演化与水循环规律》选题,根据收集的研究区内主要站雨水的氢氧同位素资料,建立了典型地区的雨水线方程。系统分析研究区内主要河流-马莲河与泾河同位素以及水化学沿程... 详细信息

本论文依据中国地质调查项目《鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水化学演化与水循环规律》选题,根据收集的研究区内主要站雨水的氢氧同位素资料,建立了典型地区的雨水线方程。系统分析研究区内主要河流-马莲河与泾河同位素以及水化学沿程变化特征,分析确定了影响河水同位素和水化学组成的主要因素及其水循环意义。研究了泾河流域白垩系地下水的成因,查明了地下水补给、径流和排泄条件,并确定出盆地内部白垩系地下水与西部边界岩溶地下水之间的相互转化关系,建立了白垩系地下水水循环模式,并分别计算了新生界地下水和白垩系地下水的年龄,估计地下水的循环速度,并对地下水的可更新能力进行了评价。

关键词：环境同位素水化学地下水循环地下水年龄可更新能力

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三门湾海岸带第四系地下水资源

海洋学报 2022年第12期44卷 109-115页

作者：张志忠曹珂吕胜华周宇渤印萍李昂高飞青岛海洋地质研究所山东青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 浙江省水文地质工程地质大队浙江宁波315012

利用三门湾海岸带最近施工完成的水文地质孔、工程地质孔和地下水碳(^(14)C)测年以及前人的分析研究资料,对三门湾海岸带第四系分布、第四系承压含水层富水性和咸淡水资源分布、承压水年龄和可更新能力进行了深入研究。三门湾海岸带蛇... 详细信息

利用三门湾海岸带最近施工完成的水文地质孔、工程地质孔和地下水碳(^(14)C)测年以及前人的分析研究资料,对三门湾海岸带第四系分布、第四系承压含水层富水性和咸淡水资源分布、承压水年龄和可更新能力进行了深入研究。三门湾海岸带蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层(组)富水性较好,绝大部分地区为淡水;宁海县长街镇区域承压水淡水资源总体呈“人”字型分布,北部的大湖−车岙港区域淡水主要分布在第一承压含水层(组)中,在大湖−下洋涂区域淡水主要分布在第二承压含水层(组)中。三门湾海岸带第四系承压水年龄普遍较老。蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层地下水年龄为21642~22012 cal a BP,未受到后期海侵作用影响;长街下洋涂滩涂围垦区第二承压含水层地下水的年龄为35052~45439 cal a BP,部分地段受到后期海侵影响。在目前未开采利用条件下,承压水补给条件差、水资源更新性差。对于拟作为应急供水水源地靶区,应加强地下水资源管理。

关键词：咸淡水分布地下水年龄可更新能力三门湾海岸带

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地下水可持续开采量评价方法综述

水利学报 2006年第5期37卷 525-533页

作者：王金生王长申滕彦国北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室北京100875

本文评述了地下水开采量概念的发展过程,指出为实现可持续开采量的评价,国内外目前研究的焦点主要集中在可持续开采量的可更新能力、生态和环境用水约束与社会经济发展及环境保护的协调优化等方面。同位素和地球化学示踪、GIS等新技术... 详细信息

本文评述了地下水开采量概念的发展过程,指出为实现可持续开采量的评价,国内外目前研究的焦点主要集中在可持续开采量的可更新能力、生态和环境用水约束与社会经济发展及环境保护的协调优化等方面。同位素和地球化学示踪、GIS等新技术的发展及新技术与传统评价方法的有机结合大大促进了可持续开采量评价的发展。本文着重讨论了当前水均衡法、数值模拟、同位素技术和基流分割等评价方法的优缺点,以及在实现地下水可持续开采量评价方面的进展和面临的问题,认为多种方法有机结合是未来的发展方向。

关键词：地下水可持续开采量评价可更新能力生态环境约束社会发展环境保护新技术

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地下水可持续开采量评价的前沿问题

水文地质工程地质 2007年第4期34卷 44-49页

作者：王长申王金生滕彦国北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室北京100875

地下水可持续开采量是允许开采量发展的必然,与允许开采量不同,地下水可持续开采量突出了环境因素,同时强调了地下水资源的可更新和可持续利用性。地下水可持续开采量评价是实现地下水可持续利用的前提。本文在综合调研基础上,探讨了地... 详细信息

地下水可持续开采量是允许开采量发展的必然,与允许开采量不同,地下水可持续开采量突出了环境因素,同时强调了地下水资源的可更新和可持续利用性。地下水可持续开采量评价是实现地下水可持续利用的前提。本文在综合调研基础上,探讨了地下水可持续开采量的内涵与特点,分别从地下水更新能力、环境需水、动态性等方面,综述了目前国内外实现地下水可持续开采量评价的前沿问题及发展动态。

关键词：地下水可持续开采量环境需水可更新能力人类活动