在线技术在岩溶地下水示踪试验中的应用——以青木关地下河系统岩口落水洞至姜家泉段为例

在岩溶水文地质调查的基础上,采用高分辨率野外自动化荧光仪、人工取样和放置活性炭的方法,对青木关地下河系统投放的示踪剂荧光素钠接收情况进行检测。结果表明:(1)姜家泉是青木关地下河系统的主要出口,岩口落水洞投放的示踪剂在姜家泉的回收量为93.9%,初现时间为33.3h,地下水最大视流速为222.2m/h,平均视流速为176.6m/h,众数视流速为172.1m/h,说明本试验段内地下径流为典型的紊流流态,岩溶含水介质极不均匀,可能有规模较大且无岔道的岩溶管道存在;(2)岩口落水洞与大木水窝泉、纸厂泉没有直接的水力联系,出口姜家泉与纸厂泉也无直接的水力联系;(3)野外自动化荧光仪精度和自动化程度高,携带方便,大大节约了试验成本,在我国西南岩溶区的地下水示踪试验中具有较大的推广和应用价值。

重庆市青木关地下河水化学及其δ^(13)C_(DIC)变化特征

为了确定地下水中溶解无机碳和地下水中物质的来源,于2010年4月至2011年1月对重庆市青木关地下河流域系统进行了连续监测,分析其常规水化学组成、溶解无机碳含量及其同位素(δ13CDIC)组成变化特征及影响因素,2010年农耕期间(5-6月)又对部分观测点进行了加密取样分析。分析结果表明:(1)地下河水为HCO3-Ca型,其变化受水岩作用和降水作用的影响;(2)地下水中(Ca2++Mg2+)/HCO3-的摩尔比值为0.6～0.72,平均为0.67,表明碳酸盐岩溶解受C3植被下土壤CO2、HNO3和H2SO4的共同作用的影响;(3)地下河水中由碳酸溶解碳酸盐岩产生的[HCO3-]的贡献率为56.16%～81.25%,平均为66.96%,硝酸和硫酸溶解碳酸盐岩产生的[HCO3-]的贡献率为18.75%～43.84%,平均为33.04%;(4)青木关地下河出口地下水的δ13 CDIC变化范围为-8.17‰～-13.68‰,平均值为-10.53‰。农耕期和枯水期地下河水的δ13 CDIC平均值分别为-9.25‰和-12.29‰,农耕期较枯水期偏正,偏正幅度达3‰,表明人类农业活动物质输入对地下河水δ13 CDIC有较大的影响。

重庆市青木关地下河流域岩溶水脆弱性评价的COPK模型

岩溶地下水脆弱性评价对于保护岩溶地下水水质具有至关重要的作用,目前很多的地下水脆弱性评价模型是以现有的水文地质为基础,然而气候变化对岩溶地下水的脆弱性也产生一定的影响。本文利用COPK模型评价2008～2012年降水变化条件下重庆青木关流域岩溶地下水的脆弱性及变化。结果表明,流域地下水脆弱性高的地区主要分布在洼地槽谷地区;流域降水变化对其脆弱性产生明显影响,降水量和极端降雨事件的增加使得岩溶地下水脆弱性高的面积增大。

青木关地下河中溶解态甾醇来源及迁移、转化特征

为阐述溶解态甾醇在地下河中的来源及迁移、转化过程和对水质状况评价,2013年7~11月在青木关地下河入口处、出露处和出口处进行定期采样,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对样品中溶解态甾醇的组分进行定量分析.结果表明,7~11月溶解态甾醇的平均含量变化为415~629 ng·L-1,随月份的增加地下河中溶解态甾醇的含量呈下降的趋势;从地下河入口至地下河出口溶解态甾醇的平均含量变化为724~374 ng·L-1;豆甾醇/胆固醇的平均比值变化为0.29~0.12,随地下河运移距离的增加二者的值均呈下降的趋势.成分组成上以胆固醇含量占优势,约占总含量的37.30%~94.85%,但各月组成变化较大.粪醇/胆固醇、粪醇/甾醇总量的比值均小于0.2,表明没有受到生活污水的污染,但随月份的增加二者比值大致呈增加的趋势.

不同土地利用方式对岩溶含水介质各向异性的影响研究--以重庆青木关岩溶槽谷区为例

以重庆青木关岩溶农业槽谷为例,采用对比分析的方法研究地下岩溶含水系统各向异性,分析本区槽谷内南北两条相对独立的地下河管道各向异性结构对物质运移影响的差异.对比南北两段地下水化学变化特征,结果表明:受土地利用类型的影响,不同离子沿管道运移质量浓度变化各不相同:pH值、电导率及各离子质量浓度总体呈南段大于北段的趋势;地下河水中的δ15 N比值南段在-21.432‰～+37.825‰之间,北段在-5.573‰～+5.851‰之间,表明南段地下河受到水田化肥和粪便的污染,而北段地下河主要受土壤有机氮和化肥等人类农业活动综合影响;Ca2+在两段含水介质中运移从上游到下游增加;K+在各测点的质量浓度变化很大,水田附近的K+质量浓度较高,地下河出口质量浓度变化最大;SO24-和Cl-质量浓度在两段地下河中同升同降,PO34-,NO3-受人类活动影响显著.