大克泊湖淖地区地下水—湖水转化关系研究

运用水化学和同位素方法研究了鄂尔多斯沙漠高原大克泊湖淖地区地下水与湖水转化关系,结果表明:大克泊湖淖地区地下水来源于大气降水,并受到不同程度的蒸发作用影响;浅层地下水在大克泊湖淖四周接受降水补给,向大克泊湖淖流动,受到溶滤、蒸发、沉淀、蒸腾作用,沿地下水流方向水化学类型表现出分带性,由HCO3-Ca.Mg型水向HCO3.Cl-Na型水演化;地下水最终补给湖水,运用稳定同位素质量守恒方程估算地下水补给湖水量占总补给量的57%。

大克泊湖床垂向渗透系数试验研究

湖床渗透系数是地下水与湖水关系研究中的重要参数之一,是评价湖水与地下水定量转化关系的基础。以鄂尔多斯盆地大克泊湖为例,首先分析了湖床沉积物的颗粒组成,然后利用现场渗透试验技术进行了野外试验,计算了湖床的垂向渗透系数。计算结果表明,各测点的平均垂向渗透系数介于2.02×10-1～1.103 cm/d,最大值是最小值的4倍,表明大克泊湖床的垂向渗透性能在空间具有非均质性。湖床沉积物垂向渗透系数的数量级表明,湖水很难和地下水直接发生交换,地下水主要以溢流的形式补给湖水。因此,在枯水季节,地下水无法补给湖水,导致大克泊湖的面积在蒸发作用下萎缩迅速。颗粒分析结果表明,湖床沉积物以粘土为主,根据湖区的地层岩性分析,其主要来自环河组中泥岩的风化。

反向地球化学反应路径模拟技术在鄂尔多斯大克泊湖淖地区地下水演化研究中的运用

利用水化学、同位素方法对大克泊湖淖地区的水循环取得的成果,采用反向地球化学反应路径模拟技术,定量分析大克泊湖淖地区各种矿物相的溶解和沉淀量。研究成果表明,大克泊湖淖地区地下水中发生钠长石、CO2、NaCl的溶解,方解石沉淀,阳离子交替吸附作用,在地下水埋深较浅的区域蒸发作用较强。总体使大克泊湖淖地区由四周向中央地下水TDS、Na+、Cl-、SO42-离子由四周低值向中央高值变化,而Ca2+、Mg2+则与其相反,同时地下水中δ13C值降低,并且与土壤根系中的δ13C接近。