北方岩溶区降水入渗补给系数及补给机制:以羊庄岩溶水系统为例

为建立北方岩溶区水文地质参数系列,提高岩溶地下水可采资源计算精度,笔者团队于20世纪80年代开始,在山东羊庄封闭式泉排型岩溶水系统开展了岩溶水均衡试验研究,积累了40余年的监测试验数据。根据长期野外水均衡要素观测资料,推导出裸露型、半覆盖型和覆盖型岩溶区降水入渗补给系数计算公式,建立了岩溶区降水入渗补给系数α与降水量P和地下水位埋深D的相关方程,以及可调控的最大降水入渗补给系数系列,揭示了降水入渗补给过程与α变化机制。结果表明:α随水位埋深D的改变而改变,每个降水量P段分别对应一个最大降水入渗补给系数α_(max)和最大降水入渗补给量即补给极限G_(max),相应的水位埋深便是最佳水位埋深D_(critical)。D>D_(critical)时,包气带截留量随着水位埋深的增大而增大,α<α_(max);D<D_(critical)时,地表径流量随着地下水位埋深的减小而增大,α<α_(max)。不同的降水量段对应不同的D_(critical),降水量增大时,对应的α_(max)及D_(critical)也增大。在任意水位埋深时,G_(max)为蓄满产流临界降水量与包气带最大截流量之差。本研究解决了岩溶区降水入渗补给的关键科学问题,即揭示降水入渗补给机制、建立降水入渗补给系数与降水量和水位埋深的定量关系,提升了我国北方岩溶水资源基础性研究水平。

饮用水水源地保护区划分研究——以山东羊庄盆地地下水水源地为例

根据羊庄盆地水文地质条件和规划水源地开发利用状况,采用Visual Modflow4.0及其中的MT3DMS模块分别建立地下水水流和水质模型,在水流模型预测水源地未来开采形成的稳定流场环境下运行水质模型,模拟计算污染质在规定时间内到达水源地捕获带的位置,运移100d的范围划定为水源地一级保护区,运移1000d的范围划定为水源地二级保护区,二级保护区以外至羊庄盆地流域边界划定为水源地准保护区;同时结合当地环境条件提出了对一级保护区实行圈网管理,在各级保护区重要边界点设立界桩、界牌、禁止在区内建设严重性污染企业等环境管理措施和布设水环境监测点,加强上游城镇及工业污水、废水处理效果监测等污染防治对策。

山东杨庄地区寒武系风暴沉积特征及沉积模式

山东杨庄地区寒武系发育大量风暴沉积及相关沉积构造。以沉积学理论为指导,通过详细的野外踏勘,结合室内资料综合分析,识别研究区典型的风暴沉积构造并划分风暴沉积序列,并建立风暴沉积模式。结果表明:杨庄地区发育风暴侵蚀构造、砾屑段、丘状构造及粒序层理4种沉积构造。根据风暴岩垂向组合特征及沉积构造差异,进一步划分出三种风暴沉积序列,分别对应潮坪、台缘滩台地和前缘斜坡。在风暴沉积垂向演化研究的基础上,建立了研究区风暴沉积模式。风暴岩的发现指示寒武纪杨庄地区位于低纬度热带区域,对早古生代华北东部古环境及古地理恢复具有重要意义。

白杨河杨庄地区铀矿区基性岩脉地球化学特征及其源区性质

白杨河铀矿区近南北向分布的辉绿岩构成区内基性岩脉的主体。研究表明,杨庄地区铀矿床辉绿岩形成于大陆板内构造环境,地壳物质的混染作用影响不明显,基本表示了原始岩浆的成分。岩石具有明显的LREE富集(La/Yb)N=3.02~5.07和大离子亲石元素(K,Ba等)富集现象,亏损高场强元素Nb和Ta;略微高Eu正异常;源区与深俯冲作用引起的地幔交代作用有关;稀土元素及微量元素比值表明,杨庄地区铀矿床辉绿岩源区为过渡型地幔源区,其成因与白杨河地区地壳物质熔融和岩浆结晶分异作用有关。

武夷山洋庄茶区水仙茶树丛枝菌根真菌多样性调查

为调查武夷山市洋庄茶区水仙茶树丛枝真菌(AMF)侵染特征及AMF多样性,采用醋酸-墨水法测定水仙茶树AMF侵染率,应用湿筛-倾斜蔗糖离心法对根际土壤中的AMF进行分离鉴定。结果表明:水仙茶树AMF侵染率在12%~100%,平均侵染率达68.4%,土壤类型对茶树根系的AMF侵染有一定影响,老丛水仙与一般水仙的AMF侵染率无显著差异(P﹥0.05)。武夷山市洋庄茶区茶树AMF资源较为丰富,从各样地根际土中共鉴定出3属26种AMF,其中球囊霉属16种,无梗囊霉属9种,盾巨孢囊霉属1种;聚丛球囊霉、明球囊霉、宽柄球囊霉、木薯球囊霉、粘屑球囊霉和光壁无梗囊霉的分布频度均大于50%,是常见种,其中光壁无梗囊霉的分布频度89.3%,为优势种。不同采样地茶树根际的AMF物种丰度(SR)表现出较大的差异。AMF群落Sφrenson相似性分析表明,水仙茶树根际土壤AMF群落构成与土壤类型有关,而与茶树生长年龄无关;老丛水仙与一般水仙茶树在AMF侵染率和AMF群落构成方面均无显著差异,说明两者茶品质上的差异与AMF无关。