【摘要】：新疆深居亞歐大陸腹地,地域廣闊,氣候復雜多變,河流多源于山區(qū),地質構造和地理環(huán)境差異顯著,降水稀少,是我國典型的內陸干旱區(qū)。新疆呼圖壁河流域,是天山北坡中段第二大河流,具有完整的山地-綠洲-荒漠系統,呼圖壁河流域特殊的地貌特征和地理環(huán)境,形成了內陸干旱區(qū)特有的水循環(huán)模式。本文主要通過對呼圖壁河流域不同水體中氫氧同位素的特征以及水體中主要離子濃度的變化進行分析,并在時間和空間上對水體中氫氧同位素的變化特征以及主要離子的變化特征進行研究,刻畫水資源構成,為內陸干旱區(qū)流域水資源形成及其轉化機制提供重要基礎和科學依據。主要成果如下:(1)基于各類水體樣品的水化學分析數據分析可知各類水體中的PH值表現為:河水積雪融水灌溉井水水庫水泉水,河水和地下水中主要離子濃度均表現為:Na+SO42-HCO3-Ca2+Cl-Mg2+K+。河水和地下水的水化學類型均以SO42--HCO3--Na+為主。隨著時間變化,河水和泉水由8月到11月期間各主要離子主要呈現減少的趨勢,而水庫水的變化趨勢與其它兩種水體相反表現為增加的趨勢。(2)河水中的各主要離子整體上表現為由西向東逐漸遞減的趨勢,河水中的陰離子Cl-、SO42-和陽離子Ca2+、Na+在南北變化趨勢上表現為由北向南遞增的趨勢;而K+、Mg2+在南北方向上表現為上凸型先上升而后下降的趨勢;HCO3-在南北方向上表現為由北向南呈線性增長的趨勢;球狀模型對河水中的Cl-、K+、SO42-、HCO3-以及總鹽度的擬合精度較好,高斯模型對河水中的Ca2+、Mg2+、Na+的擬合精度較好,而指數模型河水的PH值的擬合精度較好,對各化學組分進行空間克里格插值發(fā)現,河水中各主要離子整體上呈現出由南向北逐漸減少的趨勢,軍塘湖河的各離子含量基本上都高于呼圖壁河的各離子含量。(3)通過Gibbs圖和Piper圖分析可知該流域內地表水與地下水的主要離子中的影響因素為巖石風化作用和蒸發(fā)濃縮型,以巖石風化作用為主,并且該流域內的局地源物質對水體中各離子的貢獻率最大;Ca2+主要是由于該流域內碳酸巖以及蒸發(fā)巖的風化作用,Na+一般來自于該地區(qū)的變質巖和火成巖,SO42-可能是硫酸鹽運移到含水層中以及硫酸鹽礦物風化作用。通過主要離子Na+、SO42-與保守型離子Cl-的摩爾比表明該地區(qū)人類活動對水體有一定的影響。(4)降水同位素值具有明顯的季節(jié)性差異,年內分布中5-9月表現為降水同位素富集現象,10-4月期間表現為貧化現象,降水同位素值與降水量、氣溫之間存在明顯的正相關關系;河水中氫氧同位素也表現出季節(jié)性變化,在空間分布上呼圖壁河中氫氧同位素隨著高度的增加有減小的趨勢,而軍塘湖河的氫氧同位素值隨著海拔的增高有略微增加的趨勢,并且水庫水的氫氧同位素值明顯較高;呼圖壁河流域地下水中的氫氧同位素值季節(jié)性變化明顯;積雪融水中一天中的積雪融水中的氫氧同位素值隨時間變化明顯,主要是受溫度作用的影響。(5)降水的氘盈余值整體變化幅度顯著,降水的氘盈余值表現出明顯的季節(jié)性差異,6-8月期間氘盈余值卻為全年中最低值;河水中氘盈余與降水中的氘盈余變化趨勢基本一致,但是變化幅度大不如降水的氘盈余變化那么明顯;地下水中氘盈余整體變化幅度較小,并且沒有表現出明顯的季節(jié)性變化規(guī)律。(6)河水線位于當地大氣降水線的上方,河水線的斜率以及截距與當地大氣降水線的斜率以及截距比較接近,說明降水對河水的補給作用。地下水的同位素值的變化范圍在河水同位素值的區(qū)間內,并且位于當地大氣降水線附近,揭示了河水與降水均為地下水的補給水源。積雪融水線的斜率更接近地下水線,這在一定程度上也反映了積雪融水對地下水的補給作用。根據同位素混合比的公式半定量的估算出2014年8月份期間降水對地表水的貢獻率為52.8%。
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P342

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本文編號：2663674