發(fā)布時(shí)間：2020-05-08 03:16

【摘要】：本文運(yùn)用氫氧同位素和水化學(xué)相結(jié)合的方法,通過(guò)野外采樣和室內(nèi)測(cè)試,探究了科爾沁沙地阿古拉生態(tài)水文試驗(yàn)基地內(nèi)小型湖泊流域湖水、淺層地下水、中層地下水、深層地下水及降水的氫氧同位素特征、水化學(xué)特征。并結(jié)合湖泊水位變化,計(jì)算了湖泊的水鹽平衡。主要結(jié)論如下:1.流域內(nèi)降水為弱酸性淡水,同位素平均值最為貧化,總離子濃度最小;湖水為弱堿性微咸水,同位素值最為富集,總離子濃度最大;各層位地下水為弱堿性淡水,同位素值與總離子濃度都位于降水和湖水之間。且大部分地下水由淺入深過(guò)程中,同位素值逐漸偏負(fù),蒸發(fā)作用減弱。2.時(shí)間變化中,湖水和各層位地下水在6月份δD、δ18O值最大,除深層地下水外的水體在9月份δD、δ18O值均達(dá)到最小值,而深層地下水δD、δ18O值在10月份最小,存在補(bǔ)給延滯性。在水化學(xué)方面,湖水和各層位地下水的各離子濃度隨時(shí)間變化沒(méi)有相同的規(guī)律性�？臻g變化中,隨著湖水的流動(dòng)蒸發(fā)濃縮作用變強(qiáng),湖水的δD、δ180值逐漸偏正,除了 Ca2+外的各離子濃度都增大,而各層位地下水沿程變化很小,并且各斷面湖水和地下水混合不均勻。3.流域內(nèi)的降水線為δD=7.37δ18O+0.84‰,位于GMWL下方,表明降水過(guò)程中發(fā)生了二次蒸發(fā)并且主要受大陸性氣團(tuán)的影響。湖水、淺層、中層和深層地下水蒸發(fā)線分別為 δD=5.65δ180-17.68‰、δD=5.82δ180-14.41‰、δD=6.18δ18O-10.92‰、δD=7.05δ18O-2.40‰,都位于LMWL下方并且沒(méi)有重疊,揭示了降水蒸發(fā)程度最小,湖水蒸發(fā)程度最大。4.降水為SO42--Ca2+型,湖水為HC03--Na+型,淺層地下水為HC03--Ca2+和S042--Ca2+型,中層地下水為HC03--Na+和HC03--Ca2+型,深層地下水為HC03--Na+型。但5月份深層地下水大多數(shù)為HC03--Ca2+型,受到了土壤水融化補(bǔ)給影響。通過(guò)控制機(jī)制分析可知,淺層地下水和湖水均受到不同程度的巖石風(fēng)化和蒸發(fā)濃縮雙重作用,中層和深層地下水主要受巖石風(fēng)化影響。結(jié)合土壤水分的蒸發(fā)溶濾,發(fā)現(xiàn)湖水既有蒸發(fā)作用又有土壤溶濾作用,而各層位地下水以土壤溶濾作用為主,并由淺到深溶濾作用越來(lái)越強(qiáng)。通過(guò)離子交換分析得知湖水和一部分深層地下水發(fā)生了Ca2+→Na+的離子交換作用。5.湖水和各層位地下水的Na+和K+主要來(lái)源于蒸發(fā)巖溶解和鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石等的風(fēng)化溶解。不同層位地下水的Mg2+、Ca2+、HCO3-主要來(lái)自碳酸鹽巖的溶解,還有一部分Mg2T+、Ca2+來(lái)自石膏和鈣長(zhǎng)石的溶解。湖水的Mg2+和Ca2+主要來(lái)源于硅酸鹽巖、碳酸鹽巖和硫酸鹽巖的溶解作用。SO4-來(lái)源于石膏和硫酸鹽巖的溶解,Cl-主要來(lái)自于石鹽的溶解作用。6.湖水是介于降水和地下水之間的一種混合水體,既有降水的補(bǔ)給,又接受了地下水的排泄。在監(jiān)測(cè)周期內(nèi),地下水排泄占湖水總補(bǔ)給量的62.08%,降水占到37.92%。7.利用穩(wěn)定同位素的質(zhì)量平衡模型計(jì)算出入湖地下水量602876m3,坡面匯流量193682m3,并基于氯離子質(zhì)量平衡模型得到入湖泉水中氯離子濃度為146.31mg/L。
【圖文】：

圖１技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｔｈｅ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｒｏａｄ逡逑１．３．邋３創(chuàng)新點(diǎn)逡逑目前，采用穩(wěn)定同位素和水化學(xué)分析相結(jié)合的方法針對(duì)小型湖泊流域水體的轉(zhuǎn)逡逑化關(guān)系和循環(huán)過(guò)程的研究還很少，并且對(duì)同一地理位置不同層位地下水特征的研宄逡逑也不是很完善�；诖耍疚倪x取干旱－半干旱區(qū)域內(nèi)小型湖泊和湖岸不同層位地下逡逑水為研究對(duì)象，通過(guò)探宄該流域降水、湖水、淺層、中層和深層地下水的氫氧同位逡逑素和水化學(xué)特征，，揭示湖泊水體轉(zhuǎn)化過(guò)程，為干旱－半干旱區(qū)域水循環(huán)提供一定的參逡逑考數(shù)據(jù)。逡逑

６邐科爾沁沙地閉流區(qū)湖泊水鹽平衡與源解析邐逡逑２研究區(qū)概況與樣品采集逡逑２．邋１研究區(qū)概況逡逑２．１．１自然地理逡逑以科爾沁沙地阿古拉生態(tài)水文試驗(yàn)基地為研究區(qū)，地理坐標(biāo)為逡逑１２２°３３＇００＂－１２２°４ｒ0０＂Ｅ，４３°１８’４８＂－４３°２１＇２４＂Ｎ，面積約邋５５ｋｍ２。研究區(qū)地形起伏較逡逑大，地面高程在１８５？２３４ｍ。地貌類型多樣，固定沙丘、半固定沙丘、流動(dòng)沙丘、逡逑農(nóng)田、草甸及湖泊等地貌類型交錯(cuò)分布。南北兩端為起伏的沙丘，中間區(qū)域?yàn)椴莸殄义虾秃础Ｍ寥乐饕獮樯靶酝令�，局部區(qū)域分布有壤砂土和沙壤土。表層土壤土質(zhì)疏逡逑松、土壤顆粒較粗、透水性較好。研宄區(qū)植被群落簡(jiǎn)單，物種多樣性差。主要生長(zhǎng)逡逑著小葉錦雞、差巴嘎蒿、冷蒿、和沙蒿等天然植被，種植有大豆、玉米、水稻等農(nóng)逡逑作物。研究區(qū)地理位置和地貌狀況如圖２所示，ＤＥＭ如圖３所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P342

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2654025