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氢氧稳定同位素在地下水异常核实中的应用 被引量：47
1
作者 张磊 刘耀炜 +1 位作者 任宏微 郭丽爽 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期721-731,共11页
在地震地下流体研究中,区别地下水是受浅层物质补给还是受深部介质活动的影响,是异常核实的主要任务。氢氧稳定同位素技术能够有效地识别地下水的来源与补给过程。文中概述了氢氧稳定同位素方法在地下水异常核实应用中的基本原理、水样... 在地震地下流体研究中,区别地下水是受浅层物质补给还是受深部介质活动的影响,是异常核实的主要任务。氢氧稳定同位素技术能够有效地识别地下水的来源与补给过程。文中概述了氢氧稳定同位素方法在地下水异常核实应用中的基本原理、水样采集和测试技术,列举了应用氢氧稳定同位素技术研究井水位升高和水质浑浊异常现象的实例,就氢氧稳定同位素用于核实地下水水位、水温、化学组分和宏观异常进行了简要讨论。该方法的广泛使用,有助于识别地下水异常的构造与非构造影响因素。 展开更多
关键词 氢氧稳定同位素 地下水异常 异常核实 水岩作用 地下水混合作用
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基于稳定同位素技术的塔里木河下游不同林龄胡杨的水分利用来源 被引量：17
2
作者 张江 李桂芳 +3 位作者 贺亚玲 穆雨迪 庄丽 刘红玲 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期564-571,共8页
水分是制约很多陆地生态系统植物生长和繁殖的重要因素,在干旱地区尤为明显。利用稳定同位素技术探究塔里木河下游不同林龄胡杨(Populus euphratica)的水分来源情况,了解生态输水背景下荒漠河岸林的水分利用循环与利用策略,可为生态输... 水分是制约很多陆地生态系统植物生长和繁殖的重要因素,在干旱地区尤为明显。利用稳定同位素技术探究塔里木河下游不同林龄胡杨(Populus euphratica)的水分来源情况,了解生态输水背景下荒漠河岸林的水分利用循环与利用策略,可为生态输水提供科学依据,同时也可对同类地区的生态恢复提供借鉴。本研究通过测定塔里木河下游胡杨茎干水和各潜在水源(土壤水、地下水)的稳定氢氧同位素值(δD、δ^(18)O),应用多源线性混合模型(Iso Source)分析了各潜在水源对不同林龄胡杨的贡献比例,并结合3种林龄胡杨不同土壤深度含水量的变化,分析了胡杨的主要吸水层位。结果表明:(1)不同林龄胡杨样地的不同深度区间上的土壤水δ^(18)O值存在显著差异(P<0.05):胡杨幼龄木、成熟木、过熟木木质部δ^(18)O分别为-7.83±0.07‰、-8.53±0.11‰、-9.36±0.21‰;而δD值不存在显著差异(P>0.05)。可据此来推断胡杨的主要吸水层位。(2)总体上,三种林龄胡杨土壤水δ^(18)O值随土壤深度增加而减小,并趋于接近地下水的δ^(18)O值。其中,0–60 cm土壤水受蒸发影响比较大,其同位素组成经历了强烈的蒸发分馏过程,土壤含水量极少,土壤水δ^(18)O值偏正。(3)不同林龄胡杨所利用的水分来源不同:胡杨幼龄木对于地表80 cm以下的土壤水以及地下水均有一定程度的利用,对80–140 cm、140–220 cm和220–340 cm的土壤水平均利用比率依次为16.2%、21.4%和24.6%,对地下水平均利用比率为24.5%;成熟木主要利用220–340 cm的土壤水及地下水,平均利用比率分别为36.9%和42.3%;过熟木主要利用140–340 cm的土壤水及地下水,平均利用比率分别为32.8%和49.3%。 展开更多
关键词 氢氧稳定同位素 水分利用来源 土壤水 林龄 胡杨 地下水
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宁夏盐池不同坡位旱地紫苜蓿水分来源 被引量：14
3
作者 朱林 祁亚淑 许兴 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1226-1240,共15页
紫苜蓿(Medicago sativa)是一种经济和生态价值较高的优良牧草,但其耗水量大,在西北半干旱地区仅靠天然降水难以满足紫苜蓿的正常生长发育。宁夏盐池北部地处毛乌素沙地南缘,地下水埋深较浅,地下水有可能成为紫苜蓿的潜在水源,弥补天然... 紫苜蓿(Medicago sativa)是一种经济和生态价值较高的优良牧草,但其耗水量大,在西北半干旱地区仅靠天然降水难以满足紫苜蓿的正常生长发育。宁夏盐池北部地处毛乌素沙地南缘,地下水埋深较浅,地下水有可能成为紫苜蓿的潜在水源,弥补天然降水的不足。本试验在地势平坦的缓坡丘陵梁地和丘间低地,选择8年生旱地紫苜蓿试验地作为研究对象,采用稳定同位素技术,研究了不同海拔的4个坡位(海拔自低到高分别为:坡1、坡2、坡3和坡4)紫苜蓿的水分来源及其生长生理表现。结果表明:坡位对0–300 cm土壤剖面含水量有显著影响,海拔最低的坡1土壤含水量最高。土壤水和植物茎秆水δ18O-δD坐标点大部分位于中国西北地区地方大气降水线(LMWL)的右侧,说明植物利用的水源氢氧同位素组成受到蒸发的影响而发生了富集作用。0–450 cm土壤剖面水δ18O值随着海拔高度的增加而增大。同一坡位土壤水δ18O值随着土壤深度的增加逐渐下降。深层土壤水δ18O值与地下水δ18O相近,说明地下水通过土壤毛细管上升而补充其上层土壤水分。0–40 cm土壤水δ18O值随季节波动较大,270 cm以下土壤水δ18O值较为稳定。4、7、8月份坡1紫苜蓿茎秆水δ18O值显著低于其他3个坡位(p<0.001)。在4、6、7三个月,坡位1紫苜蓿对深层土壤水(270 cm以下)的利用率最高。而在8月份,坡1、坡3、坡4紫苜蓿主要利用150–270cm、270–450 cm土层土壤水以及地下水,坡2对表层(0–20 cm)土壤水利用率最高。坡1紫苜蓿的产量、整株Δ13C值及气孔导度显著高于其他3个坡位。本研究表明:在平均年降水量只有280 mm的西北半干旱地区种植旱地紫苜蓿要尽量选择地势较低的滩地,使其能够利用到埋深较浅地下水,以满足植物生长发育的需要并取得较好的生态和经济效益。 展开更多
关键词 旱地紫苜蓿 地下水利用 植物水分来源 稳定氢氧同位素
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基于多种方法的宝坻新井水位异常分析 被引量：2
4
作者 王熠熙 邵永新 +5 位作者 李悦 王博 刘双庆 李赫 王喜龙 龚永俭 《地震》 CSCD 北大核心 2020年第1期172-183,共12页
针对天津宝坻新井(117.4°E,39.7°N)水位阶变异常,选取该井及周边水体进行水化学分析,结果表明宝坻新井水主要为大气降水成因,存在一定的水岩作用,周边水体与宝坻新井水之间没有明显水力联系;采用有限单元法模拟了水坝泄水对... 针对天津宝坻新井(117.4°E,39.7°N)水位阶变异常,选取该井及周边水体进行水化学分析,结果表明宝坻新井水主要为大气降水成因,存在一定的水岩作用,周边水体与宝坻新井水之间没有明显水力联系;采用有限单元法模拟了水坝泄水对宝坻新井的加卸载影响,结果显示水坝泄水的应变量不足以引起宝坻新井水位的大幅阶变;通过调和分析及含水层参数计算可知2017年以来宝坻新井潮汐参数及含水层水文介质参数未发生明显变化。据此推测,宝坻新井水位异常可能与局部应力小幅调整过程中宝坻断裂及其次级断裂蠕动有关。本文采用的多种方法结合的异常分析思路可为今后判别地下水位异常干扰提供参考。 展开更多
关键词 水位 水化学 氢氧稳定同位素 水文地质参数 有限元模拟
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广西凤山县鸳鸯泉水文地质成因探讨 被引量：1
5
作者 刘凡 姜光辉 +2 位作者 吴卫熊 郭芳 郭永丽 《广西科学》 CAS 2017年第6期623-628,共6页
【目的】研究凤山县鸳鸯泉的水文地质成因,为鸳鸯泉这一地质奇观提出科学的解释。【方法】根据实地调查和现场试验,结合地层岩性、地质构造以及岩溶发育情况,查明鸳鸯泉的岩溶水文地质条件;根据地下水示踪试验,确定鸳鸯泉的源头和主要... 【目的】研究凤山县鸳鸯泉的水文地质成因,为鸳鸯泉这一地质奇观提出科学的解释。【方法】根据实地调查和现场试验,结合地层岩性、地质构造以及岩溶发育情况,查明鸳鸯泉的岩溶水文地质条件;根据地下水示踪试验,确定鸳鸯泉的源头和主要的岩溶含水介质类型,并通过稳定氢氧同位素和钙锶比(Ca/Sr)分析,研究管道介质岩溶大泉的补径排过程和水循环特征。【结果】鸳鸯泉的源头为年里落水洞补给的外源水,公塘和母塘两个出口的主径流管道基本一致;鸳鸯泉具有以岩溶管道为主的含水介质特征,以及快速流的补给、径流和排泄过程。这种水文地质现象的成因与管道流集中排泄的方式有关。【结论】鸳鸯泉同属于一个管道系统,管道流的两个出口在水循环速度上存在差异,相比公塘,母塘具有较短的径流途径和较快的更新速率。 展开更多
关键词 鸳鸯泉 岩溶地质 示踪试验 钙锶比 稳定氢氧同位素
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长春黑顶子河流域冻土融化期氢氧同位素特征及影响因素分析 被引量：1
6
作者 赵强 常丹 +1 位作者 黄介生 王康 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第8期121-126,共6页
基于2016年冻土融化期黑顶子河流域地表水、土壤水和地下水中稳定氢(δD)氧(δ^(18)O)同位素观测数据,分析了该区域融雪产流阶段δD和δ^(18)O的时空变化特征及主要影响因素。结果表明:融化期积雪δD和δ^(18)O平均值最小,分别为-9.33%... 基于2016年冻土融化期黑顶子河流域地表水、土壤水和地下水中稳定氢(δD)氧(δ^(18)O)同位素观测数据,分析了该区域融雪产流阶段δD和δ^(18)O的时空变化特征及主要影响因素。结果表明:融化期积雪δD和δ^(18)O平均值最小,分别为-9.33%和-1.28%,且变异性最大。冻土层隔绝了地下水与融雪水的联系,因而地下水、土壤水主要来自冻结期前降雨,其δD和δ^(18)O变异性最小且均匀的分布在大气降水线附近。冻融过程控制了融雪水与土壤水的蒸发速率和混合作用,进而影响了河水δD和δ^(18)O随时间的变化特征。土地利用类型不同导致下垫面之间土壤水和地下水δD和δ^(18)O差异较大。玉米田土壤水主要来自降雨,经历了先入渗再蒸发的过程,呈现表层大深层小的变化趋势。水稻田深层土壤水和地下水主要来自作物生长期灌溉水,经历了先蒸发后入渗的过程,δD和δ^(18)O较大;表层土壤水主要来自冻结期降雨或融雪入渗,δD和δ^(18)O较小。受水稻田地下水补给、河道融冰补给以及蒸发作用的影响,主河道稳定同位素显著大于支流,这种差异的大小与流域水循环活跃程度密切相关。 展开更多
关键词 季节性冻融区 氢氧同位素 冻融过程 土地利用类型 融雪产流
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