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关于黄河三角洲浅层地下水补给及盐分来源的初步探讨

作　者: 柳强
导　师: 郭建青; 李发东
学　校: 长安大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 黄河三角洲 浅层地下水 水分补给 盐分来源 水化学和稳定同位素
分类号: P641
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在黄河三角洲开发过程中，日益增加的需水量和淡水资源匮乏形成了主要的矛盾，进一步减少土壤盐分积累和防止当地农田和生态系统破坏的措施是加大对淡水资源的水质管理力度和盐分管理力度。为了解决这个问题，在中国科学院“华北农田生态系统水、物质迁移机制及环境效应”(中国科学院百人计划项目，2011-2014)课题的支持下，收集潜水位线变化资料，应用野外采样，室内水分析化学实验与稳定同位素测定等技术手段得到研究区地表水—地下水主要离子浓度和δ18O与δ2H值。在此基础上分析了引黄灌溉水对地下水水分补给来源和盐分补给来源的影响特征。主要研究结果为：1.根据水化学主要离子分析结果，可以表明地表水的水化学类型变化范围大于地下水，说明有可能地表水补给地下水。地下水中大多数化学类型被归纳为Na-SO4-Cl，并逐渐随着总溶解固体含量（TDS）值的增加演化为以Na-Cl占主导的水化学类型。地下水TDS变化范围是0.51g/L到63.91g/L，并且TDS较大值出现在地势较低的洼地且潜水位线高的区域。而通常TDS较低的值是位于渗透性能较好以及地下水位线季节性振幅变化大的区域（比如处于黄河古道地区）。另一方面，K/Cl，Ca/Cl，Na/Cl和Mg/Cl比值随着Cl上升而呈下降趋势，显示出地下水水化学发展演变经历矿物质水—岩作用（比如长石风化作用）和明显的蒸发过程。2.根据采取水样同位素测定结果，稳定同位素组分展示出在浅层含水层中典型的蒸发效应以及证实降雨的直接入渗并不是潜水层的主要补给来源。在灌溉后地表河流的优先补给和暴雨的降水补给可以用来解释在一些水样中富集轻δ2H和δ18O值，d剩余值较高的现象。d剩余值和δ18O值呈负相关性说明了即使在相对低值的δ2H和δ18O地下水样中，蒸发作用仍然对浅层地下水有着明显的影响。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 环境同位素技术简介  11-13
    1.2.1 水的环境同位素成分  11-12
    1.2.2 环境同位素技术原理  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-15
    1.3.1 水化学国内外研究现状  13-14
    1.3.2 同位素国内外研究现状  14-15
  1.4 研究内容和技术路线  15-18
第二章 黄河三角洲地质概况  18-29
  2.1 研究区地表水系  18-21
    2.1.1 水文条件  18
    2.1.2 引黄灌区简介  18-19
    2.1.3 黄河简介  19-21
  2.3 研究区地质概况  21-27
    2.3.1 第四纪地质  21-23
    2.3.2 全新世地层  23
    2.3.3 黄河三角洲的形成与变迁  23-24
    2.3.4 黄河三角洲水文地质条件  24-27
  2.4 研究区地下水的补给、径流和排泄  27-29
第三章 水化学方法初步探讨浅层地下水水分和盐分补给来源  29-47
  3.1 黄河三角洲浅层地下水—地表水交换特征的初步探讨  30-40
    3.1.1 黄河三角洲地表水和地下水化学特征  30-36
    3.1.2 黄河三角洲地表水和地下水主要离子差异性分析  36-40
  3.2 利用水化学方法探讨浅层地下水盐分起源  40-46
    3.2.1 EC 等值线图与潜水位线的关系  40-42
    3.2.2 浅层地下水盐分的演变  42-46
  3.3 小结  46-47
第四章 同位素技术初步探讨潜水水分和盐分补给来源  47-58
  4.1 黄河三角洲浅层地下水水分补给来源的初步分析  47-51
    4.1.1 采样与分析  47
    4.1.2 研究区各水体氢氧同位素特征  47-50
    4.1.3 研究区潜水的成因及与黄河的水力联系  50-51
  4.2 利用同位素方法分析蒸发对水分盐来源的影响  51-57
    4.2.1 大气降水线的氘剩余  51-52
    4.2.2 地下水盐分的来源  52-57
  4.3 小结  57-58
第五章 结论和展望  58-61
  5.1 总结  58-59
  5.2 建议及展望  59-61
参考文献  61-65
攻读硕士期间取得的研究成果  65-66
致谢  66

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 水文地质学（地下水水文学）
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