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西遼河平原地下水同位素特征
西遼河平原地下水同位素特征【1】
摘要:依據(jù)全國(guó)地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目之“西遼河平原地下水資源及其環(huán)境問題調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目進(jìn)行選題,以西遼河平原(內(nèi)蒙古部分)為研究區(qū),以地下水為研究對(duì)象,以同位素為主要研究手段,揭示研究區(qū)內(nèi)大氣降水、地表水和地下水之間的相互關(guān)系,確定地下水的來(lái)源。
關(guān)鍵詞:西遼河平原;地下水同位素;特征研究
一、研究區(qū)基礎(chǔ)條件
工作區(qū)位于松遼平原西部的西遼河平原,北起科爾沁右翼中旗,南至奈曼旗。
西起翁牛特旗,東至科爾沁左翼中旗。
工作區(qū)包括了通遼市、赤峰市及興安盟的絕大部分地區(qū)。
區(qū)內(nèi)屬中溫帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū),大陸性氣候十分明顯,表現(xiàn)為春季干燥多風(fēng),夏季濕熱多雨,秋季涼爽,冬季嚴(yán)寒少雪的氣候特點(diǎn)。
多年平均降水量350-400mm。
并有自東向西遞減的規(guī)律,降水多集中在7、8、9三個(gè)月,占全年總降水量的70%左右。
多年平均蒸發(fā)量1800~2000mm。
區(qū)內(nèi)地貌主要受構(gòu)造的控制影響。
在長(zhǎng)期的風(fēng)化、剝蝕和堆積等外動(dòng)力作用下,形成了北高南低、西高東低的區(qū)域地勢(shì)形態(tài)。
二、采樣與測(cè)試
(一)采樣
區(qū)內(nèi)研究程度較低,特別是同位素研究資料非常少。
為了研究區(qū)內(nèi)地下水的形成環(huán)境、年齡;地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件;地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系。
在充分分析已有資料的基礎(chǔ)上,2003年在全區(qū)各子系統(tǒng)內(nèi)沿區(qū)域地下水水流方向布置了5條同位素剖面。
共取樣60組。
其中大氣降水樣3組,河水樣3組,水庫(kù)水樣1組,湖水樣1組,淺層地下水樣44組,深層地下水樣8組,所有樣品均同時(shí)采集水質(zhì)全分析樣。
所有樣品的采集均按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行,多數(shù)水井在采樣前抽水1h以上,以排除井筒中地下水的干擾,野外采樣的同時(shí)實(shí)測(cè)水溫和水位埋深。
放射性氚和氫氧穩(wěn)定同位素樣品采集lL,置于聚脂塑料瓶中并密封。
(二)測(cè)試
所有水化學(xué)全分析由內(nèi)蒙古自治區(qū)第四工程地質(zhì)勘查院實(shí)驗(yàn)室完成:穩(wěn)定同位素180、D和13C由國(guó)土資源部同位素測(cè)試中心測(cè)定,放射性同位素均在中國(guó)地震局14C實(shí)驗(yàn)室測(cè)定完成。
180/160比值采用C02平衡方法、D/H比值采用鋅還原法、13C/12C用100%磷酸法在MAT 251 EM質(zhì)譜儀上測(cè)定,并用相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣PDB的千分偏差表示。
測(cè)試誤差為±0.2‰。
三、同位素分布特征
(一)大氣降水與地表水的同位素分布特征
工作區(qū)內(nèi)沒有長(zhǎng)期觀測(cè)站,并且沒有開展過系統(tǒng)的同位素研究工作。
另外,西遼河平原周邊的錦州(1987年)、長(zhǎng)春(1999年)及哈爾濱(1986年)等IAEMWMO觀測(cè)站。
資料長(zhǎng)度不盡相同,觀測(cè)時(shí)間也不同。
故未建立當(dāng)?shù)卮髿饨邓(wěn)定同位素雨水線方程,僅以全國(guó)大氣降水穩(wěn)定同位素雨水線方程作為本地區(qū)的參考方程。
1.大氣降水的同位素分布特征
研究區(qū)內(nèi)大氣降水同位素平均值為BD-65,8180-8.9,氚17.66。
通過全國(guó)大氣降水穩(wěn)定同位素雨水線和本次所取的三個(gè)大氣降水水樣結(jié)果繪制了大氣降水分布圖,由此可見當(dāng)?shù)卮髿饨邓腂D和B180均落在全國(guó)大氣降水穩(wěn)定同位素雨水線附近,說明其組成與全國(guó)大氣降水組成基本一致,但當(dāng)?shù)卣舭l(fā)線(818D=3.22238180-38.103.R=0.979)斜率和截距與全國(guó)雨水線存在一定的差異,這與該區(qū)處于干旱半干旱的氣候,濕度低、降水少和蒸發(fā)量大有關(guān),它們的交點(diǎn)(8180=-9.8‰。
B18D=-69‰)可近似地作為當(dāng)?shù)卣舭l(fā)源水的原始平均同位素組成。
2.地表水的同位索分布特征
區(qū)內(nèi)地表水同位素含量8D為-82%o~51%o,8180為-12.8%~3.4%0,氚為19.16TU~28.14TU。
河水、水庫(kù)和湖水的BD和8180含量存在著較大的差別,河水全部位于全國(guó)雨水線左上,且比當(dāng)?shù)卮髿饨邓腂D和B180低。
這說明河水的主要補(bǔ)給源不是大氣降水,而是上游河水;水庫(kù)和湖水位于其右下,且河水的8D和B180明顯低于水庫(kù)和湖水,這表明河水與水庫(kù)及湖水的補(bǔ)給源不同,而且水庫(kù)和湖受到非常強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用。
(二)地下水的同位素分布特征
本次研究共采集地下水樣52個(gè),其同位素分布范圍BD為-59~-76%0、B180為-6.4-10.7‰、3H為0.5~28.49TU、14C為5.63~78.28%,總體來(lái)看沿地下水流向變化不大。
但不同元素在不同地貌單元、不同流域和不同層位上其分布存在一定的變化規(guī)律,主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:
1.流向上8180(潛水)變化不明顯。
從B180(潛水)可以看出。
在不同的取樣剖面上潛水B180均呈現(xiàn)出相似規(guī)律,從上游到下游剖面1、2和5呈現(xiàn)出稍有增加的趨勢(shì),反映出蒸發(fā)作用對(duì)潛水同位素的微弱影響,同時(shí)顯示出西遼河平原淺層地下水是以垂直交替為主。
在局部地區(qū)由于水文地質(zhì)條件不同,B180也存在較大差別,這體現(xiàn)出人類活動(dòng)對(duì)地下水的影響,使其較富氧輕同位素。
2.隨著地下水的埋藏深度的增加。
地下水中D、180和3H濃度逐漸減少。
把所取樣品按不同取樣深度(<20m,20-40m,>40m),根據(jù)不同的流域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
西遼河流域、烏力吉沐仁河流域及養(yǎng)畜牧河流域地下水中D、180和3H濃度隨著取樣深度的增加而逐漸減少;教來(lái)河流域地下水中3H濃度顯示出相似的特征,但其D和180濃度卻隨著取樣深度的增加而稍有增大,取樣點(diǎn)均離教來(lái)河較近,這說明河水補(bǔ)給地下水,使得淺層地下水中氧重同位素受到河水的稀釋作用。
3.地下水利用程度差的地區(qū),3H濃度(潛水)相對(duì)較低。
地下水利用程度差的地區(qū)主要包括牧區(qū)和沙地區(qū),該區(qū)人口稀少,地下水開發(fā)利用程度較差,水交替較弱,地下水循環(huán)較慢。
水中的氚含量相對(duì)較低。
從西遼河閉流區(qū)所取樣品的氚平均濃度均低于其它地區(qū),另外。
珠日河牧場(chǎng)的STl74和ST576的3H濃度分別為5.87TU和6.74TU,也低于該流域的其它取樣點(diǎn)的3H濃度。
(三)各水體同位素之間的關(guān)系
利用本次采集的地下水樣、地表水樣及雨水樣B180、8D的分析結(jié)果繪制成8D-8180關(guān)系。
同時(shí)根據(jù)潛水的8180和BD值進(jìn)行相關(guān)分析,得出當(dāng)?shù)貪撍舭l(fā)線:
818D=3,22238180-38,103(相關(guān)系數(shù)R=0.979)(1)
各取樣點(diǎn)均落在全球雨水線和全國(guó)雨水線兩側(cè),但多集中干它們的右下側(cè),說明區(qū)內(nèi)地下水主要受大氣降水的補(bǔ)給,并且受到一定程度的蒸發(fā)作用影響。
另外,從前面的分析來(lái)看,地下水除主要受大氣降水補(bǔ)給外,在部分地區(qū)還與不同的地表水存在一定的聯(lián)系,如:教來(lái)河流域地下水受到河水的補(bǔ)給,ST528受到吐爾基山水庫(kù)的影響。
區(qū)內(nèi)地表水系雖較發(fā)育。
但整個(gè)平原區(qū)內(nèi)地表水較少,區(qū)內(nèi)降水量較小,形成不了地表徑流。
三個(gè)河水樣均位于全國(guó)雨水線左上側(cè),表明河水的補(bǔ)給源主要是上游河水,而不是當(dāng)?shù)卮髿饨邓畮?kù)及湖水樣位于全國(guó)雨水線的右下側(cè),說明河水對(duì)水庫(kù)的補(bǔ)給較少,它們的補(bǔ)給主要是大氣降水。
區(qū)內(nèi)雖存在潛水與承壓水之分,但整個(gè)含水層均為第四系含水層,它們之間沒有一個(gè)穩(wěn)定的隔水層,或多或少存在一定的水力聯(lián)系。
可見,隨著地下水埋藏深度的增加,(40m以上的)地下水中3H濃度是逐漸減少,并沒有大的突變,說明潛水對(duì)承壓水有一定的補(bǔ)給,且具有隨著深度的增加。
補(bǔ)給量逐漸減少的特點(diǎn)。
河南平原地區(qū)淺層地下水特征及合理開發(fā)利用對(duì)策【2】
[摘要]河南平原眾多城市和廣大農(nóng)村主要開采淺層地下水資源解決生存發(fā)展問題。
在水資源短缺現(xiàn)象日趨突出的情況下,淺層地下水資源開發(fā)利用所暴露出的問題以及引起的環(huán)境變化,倍受社會(huì)關(guān)注。
通過分析河南平原淺層地下水特征,提出其合理開發(fā)利用的對(duì)策建議。
[關(guān)鍵詞]河南平原 淺層地下水 環(huán)境水文地質(zhì)問題 對(duì)策建議
1面臨的問題
河南平原屬黃淮海平原的一部分,包括河南西部山前傾斜平原和東部黃淮海平原,面積77330km2,總?cè)丝诩s7000萬(wàn)。
西部近山平原城市密集分布,東部平原是我國(guó)重要糧食產(chǎn)區(qū)。
區(qū)域淺層地下水資源開發(fā)利用不合理,原生劣質(zhì)地下水和地下水污染等因素影響,加劇了環(huán)境惡化,嚴(yán)重制約了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2區(qū)域水文地質(zhì)條件
以淮河為界,河南平原南北氣候過渡性明顯,南屬亞熱帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,北為暖溫帶干旱、半干旱季風(fēng)氣候。
平原區(qū)自北向南分布有海河、黃河、淮河三大水系。
地貌形態(tài)以黃河沖積扇為主,地勢(shì)西高東低,黃河以北略向北東傾斜,以南向南東傾斜。
海拔高程從西、北部邊緣的200m、南部邊緣的120m向東逐漸降至50m以下。
歷史上黃河的頻繁決口、改道,形成古河道高地、洼地、沙丘沙地、決口扇等微型地貌。
3主要環(huán)境水文地質(zhì)問題
3.1原生水文地球化學(xué)異常
3.1.1高礦化地下水
高礦化地下水也稱之為地下咸水,主要分布于山前沖洪積平原與沖積平原的交接洼地、黃河沖積扇前緣、黃河背河洼地、黃河故道及兩側(cè)的槽形洼地。
高礦化水的礦化度與其水化學(xué)類型的復(fù)雜程度密切相關(guān),礦化度越高,水化學(xué)類型越復(fù)雜。
礦化度為1-3g/L的淺層微咸水,水化學(xué)類型一般為HCO3・SO4・CL-Na・Ca・Ma、HCO3・SO4・CL-Na・Ma、HCO3・CL SO4 �CNa、CL SO4 -Na・Ma等類型,主要分布于黃河以北的修武-獲嘉-延津一帶和安陽(yáng)東部區(qū)域和黃河以南的開封-通許―鄢陵以東,分布面積15344km2。
礦化度大于3-5g/L的半咸水,其水化學(xué)類型為SO4・CL-Na・Ma、SO4・HCO3 -Na・等,主要分布在虞城、民權(quán)一帶的黃河故道,分布面積298km2。
淺層高礦化水的成因類型一般為古鹽漬化型,多與地下水徑流滯緩和地下水淺埋有關(guān)。
3.1.2高氟水
淺層地下水含氟量高于1mg/L的地區(qū),主要分布于黃河沖積平原。
黃河以北多呈片狀分布在?h、內(nèi)黃、修武和封丘的東部。
黃河以南,呈斷片狀分布在開封-許昌-周口-商丘一帶。
含氟高于1mg/L的區(qū)域面積259514km2,其中氟含量高于2mg/L的地區(qū)在周口北部局部、封丘-長(zhǎng)垣東部,面積達(dá)2728km2。
從高氟水的分布特征可以看出,地下水中的氟含量與黃河堆積物,尤其是與次生黃土中的含氟礦物高、地下水徑流滯緩存在正相關(guān)聯(lián)系。
3.1.3高鐵、高錳水
黃河兩側(cè)及以北高錳高鐵呈三條帶分布:一是現(xiàn)代黃河河道影響區(qū),在鄭州-開封-民權(quán)北一帶,淺層地下水鐵、錳含量分別達(dá)1.1mg/L和1.5mg/L以上;二是黃河古河道帶和背河洼地,在新鄉(xiāng)北-滑縣-內(nèi)黃一帶,水中鐵、錳含量均超標(biāo)50%以上;三是新鄉(xiāng)西北至安陽(yáng)?h的太行山前與黃河沖積平原交接洼地,淺層水鐵含量超標(biāo)近30%,錳含量超標(biāo)20-80%。
地下水中富含鐵、錳多與原生地球化學(xué)環(huán)境有關(guān),一般在還原環(huán)境下,含水介質(zhì)中亞鐵含量較高。
3.2淺層地下水污染
河南平原淺層地下水污染區(qū)多分布在鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊及城市廢水排入的河流兩岸,面積69168km2。
根據(jù)污染程度,近山區(qū)及駐馬店市南東的確山、平輿、正陽(yáng)和周口東北的太康等地為輕微污染區(qū),污染面積21983km2。
水中氯化物、溶解性總固體、硝酸鹽、COD、硫酸鹽、氨氮等因子均達(dá)污染程度;中等污染區(qū)主要分布在黃河以北的焦作北部、新鄉(xiāng)東南地區(qū)以及鶴壁的淇縣、浚縣。
黃河以南鄭州東部-許昌-駐馬店一帶等,面積達(dá)30145km2。
主要污染因子有:總硬度、氯化物、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、亞硝酸鹽、溶解性總固體及氨氮等;嚴(yán)重污染區(qū)以條帶狀分布在黃河以北的新鄉(xiāng)-濮陽(yáng)-清豐等地,黃河以南多以片狀分布在的開封東南、扶溝、淮陽(yáng)、沈丘、漯河等地,面積17040km2。
主要污染因子有溶解性總固體、氯化物、硝酸鹽、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、氨氮、亞硝酸鹽等。
人類活動(dòng)中環(huán)保意識(shí)的淡薄,導(dǎo)致了地下水污染。
城市生活污水及工業(yè)廢水的排放,農(nóng)田化肥、農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用,使得淺層地下水硬度、溶解性總固體、三氮、揮發(fā)酚、鉻、氰化物、氨氮、有機(jī)氮、重金屬等有害物質(zhì)超標(biāo)。
4淺層地下水合理開發(fā)利用的對(duì)策
4.1加強(qiáng)城市應(yīng)急后備水源地勘查
河南平原區(qū)多以抽取淺層地下水作為主要供水途徑的城市,多數(shù)存在著開采不合理、水位持續(xù)下降、地下水局部污染加劇、水資源衰減等問題;以地表水為主要供水水源的城市,突發(fā)污染事故時(shí)有發(fā)生,直接影響城市居民飲水安全。
近年來(lái),氣候干旱日益嚴(yán)重,地下水補(bǔ)給量減少,為提高城市供水安全保障程度,應(yīng)當(dāng)建立城市供水水源儲(chǔ)備機(jī)制,包過建立非常規(guī)的并有一定開采周期的應(yīng)急供水水源地,具有現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。
4.2礦井水的綜合利用
河南平原近山前地區(qū)有不少礦井排水,礦井排水大幅度降低了地下水位,疏干了淺部含水層,引起區(qū)域性地下水資源枯竭。
多數(shù)礦坑排水中部分水質(zhì)較差,隨意排放常造成水土污染,破壞地面生態(tài)環(huán)境等。
針對(duì)水資源短缺問題,世界上不少發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)開展了對(duì)礦井排水進(jìn)行凈化處理,使其作為城市供水水源和農(nóng)田灌溉用水。
因此,綜合開發(fā)利用礦井排水有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也是資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)的需要。
5結(jié)語(yǔ)
河南平原是黃淮海平原的重要組成部分,人口集中,土地肥沃,既是我國(guó)重要的商品糧基地,又是河南城市集中分布區(qū)。
這一地區(qū)因地理位置、水文地質(zhì)條件的特殊性和人類劇烈活動(dòng)而使該區(qū)成為生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)。
僅從淺層地下水資源的分布而言,該區(qū)已經(jīng)成為典型的水質(zhì)型缺水地區(qū)。
河南平原淺層地下水資源的科學(xué)利用與保護(hù)應(yīng)當(dāng)作為長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)。
哈爾濱地區(qū)地下水流動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定同位素解釋【3】
【關(guān) 鍵】哈爾濱地區(qū)第四系含水層系統(tǒng)中地下水補(bǔ)給來(lái)源主要有降水入滲、側(cè)向徑流、河水側(cè)滲。
但是不同地貌單元、不同的含水層結(jié)構(gòu)的補(bǔ)給方式不盡相同,穩(wěn)定同位素分析結(jié)果為區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給來(lái)源提供了重要信息。
【關(guān)鍵詞】穩(wěn)定同位素;地下水年齡;流動(dòng)系統(tǒng)
1.地下水循環(huán)年齡分析
由地下水14C分析結(jié)果可以看出,哈爾濱地區(qū)第四系地下水循環(huán)年齡呈現(xiàn)出隨埋藏深度而增加的規(guī)律。
深層地下水-猞猁組子系統(tǒng)地下水循環(huán)年齡多數(shù)大于5000a,在周家鎮(zhèn)-阿城前鋒村一帶,地下水循環(huán)年齡達(dá)10000a以上;中深層―下荒山組子系統(tǒng)、顧?quán)l(xiāng)屯組子系統(tǒng)中地下水循環(huán)年齡一般在3000-5000a之間;而淺層―全新統(tǒng)沖積層子系統(tǒng)地下水循環(huán)年齡小于3000a(見表1)。
中深層地下水同位素分析結(jié)果表 表1
層 位 野外
編號(hào) 采樣
地點(diǎn) δD(‰) δ18O(‰) T(TU) 14C
淺 層 SD09 青岡子 -62 -6.1 12.1±1.7 2.52±0.16
淺 層 CG27 萬(wàn)泉村 -67 -6.8 17.8±2.6 2.84±0.16
中深層 CG36 料甸林場(chǎng) -54 -6.0 3.9±1.2 3.97±0.15
中深層 CG57 萬(wàn)隆鄉(xiāng) -58 -5.6 3.8±1.3 3.49±0.15
中深層 CG46 楊樹鄉(xiāng) -62 -7.2 1.8±1.3 3.76±0.18
深 層 CG38 紅旗養(yǎng)殖場(chǎng) -55 -7.2 <1.0 6.23±0.17
深 層 CG46 前鋒村 -61 -7.6 <1.0 10.95±0.25
2.地下水補(bǔ)給特征
松花江以北地帶各子系統(tǒng)中的地下水補(bǔ)給方式隨地貌單元不同而不同。
穩(wěn)定同位素分析結(jié)果可以看出,深層地下水氚值均小于1 TU,為核爆前補(bǔ)給的地下水;根據(jù)分析數(shù)據(jù)繪制δD-δ18o關(guān)系圖。
由圖1可以看到,呼蘭區(qū)東部高平原承壓水樣品中δD和δ18o值均遠(yuǎn)離當(dāng)?shù)亟邓,氚值小于1TU,說明呼蘭區(qū)東部的猞猁組、下荒山組含水層中地下水是來(lái)自邊界外側(cè)向徑流補(bǔ)給的古水;進(jìn)入呼蘭河一級(jí)階地,含水層系統(tǒng)是由猞猁組子系統(tǒng)和顧?quán)l(xiāng)屯組子系統(tǒng)組成,樣品中δD和δ18o值靠近當(dāng)?shù)亟邓,但是地下水氚含量小于1TU,表明猞猁組子系統(tǒng)中地下水是由北部側(cè)向徑流補(bǔ)給的古水;而上層顧?quán)l(xiāng)屯組子系統(tǒng)中地下水氚值多為1.5+1.2―2.5+1.1TU,表明已有核爆后的新水,說明該系統(tǒng)地下水具有大氣降水垂直補(bǔ)給和側(cè)向徑流補(bǔ)給的混合水。
進(jìn)入呼蘭河漫灘和松花江漫灘,含水層系統(tǒng)主要是由全新統(tǒng)沉積層子系統(tǒng)和猞猁組子系統(tǒng)組成,全新統(tǒng)沉積層子系統(tǒng)以青崗子樣品為代表,δD和δ18o值遠(yuǎn)離當(dāng)?shù)亟邓,基本沿蒸發(fā)線分布,氚值為12+1.7TU,已有大量新水存在,基本屬于現(xiàn)代水,表明是以大氣降水補(bǔ)給為主;而下部猞猁組含水層子系統(tǒng)中氚的含量在小于1TU和1-5TU之間,說明該含水層系統(tǒng)具有側(cè)向徑流補(bǔ)給也有上層水的越流補(bǔ)給。
由此證明,江北漫灘區(qū)全新統(tǒng)沉積層和猞猁組含水層之間水力聯(lián)系密切。
松花江南部地區(qū),從δD-δ18O關(guān)系圖中看到,第四系猞猁組含水層承壓水樣品δD和δ18O值多數(shù)遠(yuǎn)離降水線。
只有周家鎮(zhèn)樣品靠近當(dāng)?shù)亟邓,并且氚含量為1.5+1.4TU,顯示出有新的水混入,說明南部邊界拉林河水參與了地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給;上層下荒山組承壓水δD和δ18O值雖然遠(yuǎn)離降水線,但氚含量多數(shù)在1-5TU之間,特別是前鋒村上部承壓水和周家鎮(zhèn)上部承壓水氚含量分別為10.4TU和5.5TU,有大量新水存在,這是由于這一地帶位于地下水分水嶺附近,大氣降水通過大型切割很深的溝谷滲入補(bǔ)給下荒山組含水層,致使該含水層出現(xiàn)既有大氣降水補(bǔ)給又有側(cè)向徑流的補(bǔ)給現(xiàn)象。
3.地下水流動(dòng)系統(tǒng)分析
從全區(qū)地下水水位分布特征來(lái)看,地下水位標(biāo)高總的變化是東南、南及北東較高,一般為138.11-167.10m,變化趨勢(shì)是自東南、南和北東向中部松花江一帶降低,形成地下水由南北兩個(gè)方向向中部松花江一帶流動(dòng)。
由于局部受地表水小流域的影響,使局部地段淺層地下水在接受大氣降水后滲入地下,經(jīng)短距離流動(dòng)排泄于地表水體,地下水年齡均小于3000a,穩(wěn)定同位素δD為-62―58‰、δ18O為-6.8―3.9‰,氚含量大于3.8+1.3TU,由此看出地下水具有較強(qiáng)的短距離循環(huán)特征,為局部流動(dòng)系統(tǒng)。
部分淺層地下水在徑流過程中越流補(bǔ)給中部含水層中,形成中深層地下水,并向下游徑流,排泄于另一流域內(nèi)的地表水體中。
地下水年齡一般在3000-5000a,穩(wěn)定同位素δD為-75―-42‰、δ18O為-9.6―-3.6‰,氚含量一般在1.4+1.0―3.9+1.2TU。
地下水循環(huán)速度較局部系統(tǒng)慢,由此而形成的流動(dòng)系統(tǒng)為中間流動(dòng)系統(tǒng)。
主要表現(xiàn)在東官-水泉一線分水嶺兩側(cè)的地下水。
中深層地下水在徑流過程中滲入深部含水層區(qū),是在中間流動(dòng)系統(tǒng)之下徑流,緩慢排泄到邊界的河流區(qū),地下水年齡一般在多數(shù)大于5000a,穩(wěn)定同位素δD為-75―-52‰、δ18O為-9.7―-5.3‰,氚含量多數(shù)小于1.0,只有少數(shù)點(diǎn)在1.5+1.4―3.2+1.1TU。
因此而形成的流動(dòng)系統(tǒng)為區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng)。
由以往地下水位統(tǒng)測(cè)獲得的區(qū)內(nèi)地下水水位等值線圖可以看到,松花江以南地區(qū)地下水流向是以周家-東官-水泉一線為分水嶺,分別流向拉林河和松花江。
因?yàn)橐酝x的地下水位統(tǒng)測(cè)井,多數(shù)是利用民用小井或民用機(jī)井,這些井都是開采下荒山組含水層中的水或下荒山組含水層和猞猁組含水層中的混合水。
因下荒山組含水層地下水水位比猞猁組含水層地下水水位高,所反映的地下水流向主要是下荒山組含水層中的地下水流向,屬于中間流動(dòng)系統(tǒng)。
根據(jù)本次取樣點(diǎn)LG05、CG50、CG46、CG38氚的含量來(lái)解釋區(qū)內(nèi)第四系深層地下水的流動(dòng)趨勢(shì)和滯留時(shí)間。
四個(gè)取樣點(diǎn)都是采取同一層位的深層地下水,并且按順序由南向北排列,LG05號(hào)點(diǎn)在工作區(qū)最南端靠近拉林河,氚的含量為1.5+1.4TU,說明地下水屬于占比例較大的古水與核爆后的地下水混合水。
CG50、CG46號(hào)點(diǎn)位于拉林河與松花江兩河中間地帶,氚的含量均小于1.0TU,說明地下水為核爆前補(bǔ)給的古水;CG38號(hào)點(diǎn)接近地下水降落漏斗附近,氚的含量小于1.0TU,說明地下水仍是核爆前補(bǔ)給的古水。
這一現(xiàn)象證明拉林河一帶新水已經(jīng)對(duì)深層水產(chǎn)生補(bǔ)給,由于流動(dòng)緩慢還沒有影響到下游區(qū)域,由此判斷猞猁組含水層子系統(tǒng)中地下水是由拉林河方向流向松花江,形成區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng),而且流動(dòng)緩慢,滯留時(shí)間較長(zhǎng)。
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