甘肃梨园河流域地下水水化学演化规律

通过研究自梨园河流域采集的7个地表水样和39个地下水样,分析梨园河流域地下水水化学组分的空间分布规律.梨园河流域地下水各离子质量浓度及总溶解固体值都具有由西到东、由高到低不断增高的趋势.研究表明该区地下水组分受岩石风化及蒸发/结晶作用影响都比较明显.根据张掖站每月降雨量同位素加权平均及年平均计算得到当地大气降水线.该区内地表水、浅层地下水、深层地下水的相互转化非常频繁,浅层地下水既受到蒸发作用影响也受到地表水补给和混合作用等多方面的影响,深层地下水的补给有一部分来源于古地下水.

甘肃梨园河流域SWAT径流模拟与预报

以甘肃梨园河流域为研究对象,收集相关资料组织数据库,建立SWAT分布式流域水文模型,并模拟1990-1999年月地表径流过程。通过比较模拟值与实测值得相对误差Re小于10%,相关系数R2和Nash-Sutcliffe系数Ens均大于0.80,模拟效果较好,认为SWAT模型可适用于梨园河流域的地表径流模拟。而后结合自回归模型和时域法预测的气象数据,加载到已率定的SWAT模型中预测2009-2018年地表径流。结果表明:预测期径流深呈下降趋势,分析径流对气候变化的水文响应,认为径流对气温的水文响应的敏感性较径流对降水的敏感性高。

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。