古地下水定年新方法——^(81)Kr法

由于^(81)Kr化学性质稳定、半衰期长且在地下水运移过程中没有额外来源的优点,近年来,成为测定古老地下水年龄(105～106a)的有效手段.国外对于^(81)Kr的测定方法、地下水定年应用研究已较为深入,而国内应用^(81)Kr作为水文地质学的研究尚处于起步阶段.本文通过对国内外^(81)Kr应用于地下水测年的原理以及^(81)Kr的测定方法进行总结,针对目前研究的问题进行探讨,并对今后放射性氪核素在水文地球化学中的研究进行展望,为国内对于^(81)Kr的测定与在古地下水定年研究方面提供科学依据.

陇东黄土高原董志塬区地下水水化学特征与^(14)C年龄

研究陇东黄土高原董志塬区第四系地下水与马莲河沿岸地下水、地表水水化学离子分布、氢氧同位素特征与^(14)C年龄,了解董志塬区第四系地下水的水文地球演化规律与地下水补给来源.结果表明,董志塬第四系地下水总体矿化度较低,水质较好,主要由HCO_(3)-Ca型过渡到HCO_(3)-Ca-Na型水.水岩作用不强烈,受到阳离子交换反应和同离子效应影响,受蒸发浓缩作用的影响不大.董志塬地下水的δ^(2)H和δ^(18)O值在大气降水线下方且相对较贫,与现代大气降水多年加权平均特征值差异较大,说明地下水中存在有湿冷时期的古水补给成分,且来自现代大气降水补给的成分微乎其微.马莲河中下游地表水接受董志塬地下水泄流补给,马莲河源头处主要接受大气降水补给.^(14)C同位素的研究表明,董志塬深层地下水年龄在上千至上万年,结合氢氧同位素特征,认为董志塬区地下水中存在有晚更新世末期与全新世湿润时期的古降水成分.

基于Bossel指标体系对敦煌盆地水资源可持续利用评价

地处中国西北的敦煌盆地,具有干旱的气候和脆弱的生态环境,水资源尤其制约当地的社会经济发展。关于水资源可持续利用评价的研究众多,但针对具有独特自然地理状况、脆弱生态环境的干旱区的评价尚为不足。基于系统可持续发展属性细分理论与Bossel指标体系,针对敦煌市独特的气候、水文、地质、人文特征,构建水资源可持续利用评价指标体系,从水资源、社会、经济、生态、人口5个子系统角度综合进行评价。结果表明,敦煌市总体属于弱可持续发展状态,其中水资源和生态环境是复合系统可持续发展的制约因素。通过对定向指标分析:发现系统对共存类指标的变化极敏感,系统对安全、适应、能效类指标较敏感,生存、自由类指标对系统的影响较小。

甘肃省地下水水位监测及采补平衡

对甘肃省敦煌市、高台县、永登县、武山县、灵台县项目区共37眼监测井进行地下水水位监测,选择168眼典型灌溉机电井进行地下水开采量监测,分析地下水水位变化,并对项目区地下水开采与补给平衡进行评价.结果表明,敦煌和高台项目区地下水变化属于灌溉-开采型,与河西地区内陆河的井-河混灌区的地下水动态变化一致,武山和灵台项目区在灌溉用水期地下水埋深增加但变化幅度不大,各项目区灌溉开采量均未超出控制量.对各项目区地下水开采量及补给量进行分析,认为地下水开采量均小于补给量,属于正均衡.

我国河西走廊典型盆地深层地下水14C年龄分布特征

地下水年龄是评价水资源的循环速度和更新能力的重要指标,随着科学技术的发展,放射性碳定年在地下水中的应用越来越普遍。采用^(14)C对河西地区典型盆地深层地下水年龄进行了计算,结果表明,河西走廊各盆地上游地下水较为年轻,金塔盆地、瓜州盆地山前地带地下水年龄小于50年,反映了较快的补给循环速度。各盆地沿地下水流向,年代变大,中游地区地下水主要形成于1万年以来,盆地下游深层地下水更为古老,部分地区超过1万年,更新能力差。

巴丹吉林沙漠地区不同水体硝酸盐同位素特征及循环转化规律

沙漠地区富集的硝酸盐氮对全球气候变化和水文循环具有重大影响,以巴丹吉林沙漠为研究区,通过测试和分析不同水体硝酸盐同位素特征,发现沙漠地区不同水体硝酸盐特征来源以及循环转化规律,从而为区域氮循环研究提供依据。

基于Cl^-和氢氧稳定同位素的敦煌盆地地下水演化与补给

应用Cl-和氢氧稳定同位素示踪剂研究了敦煌盆地第四系含水层的地下水演化与补给过程.结果表明绝大多数地下水样品中c(Na+)/c(Cl-)>1,碳酸盐的平衡反应和反硝化作用使地下水中ρ(HCO3-)和ρ(NO3-)较低.一般情况下地下水中Mg2+的来源与Ca2+相似,但由于含镁岩如白云岩、菱镁矿在水中的溶解性大于含钙盐,因此ρ(Mg2+)高于ρ(Ca2+).芒硝的溶解对Na+和SO42-有重要的贡献.敦煌盆地地下水氢氧同位素沿当地大气降水线分布,反映了敦煌盆地第四系地下水起源于大气降水.南湖地下水主要接受党河上游冰雪融水的补给,敦煌浅层地下水广泛接受河流侧渗补给,反映了现代地表水补给的特点.敦煌深层地下水同位素值很低,可能是由于过去较冷时期的古水补给.