【摘要】：地表水與地下水相互作用是水文學(xué)研究的熱點(diǎn),對(duì)于水資源科學(xué)管理十分重要。安陽河流域包括了安陽市大部分地區(qū),其中市區(qū)坐落于安陽河沖洪積扇中部,流域水資源豐富,支撐了安陽市多年的經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,但由于不合理開發(fā)利用,造成了一系列水資源問題。查明安陽河流域地表水與地下水相互作用關(guān)系,為科學(xué)開發(fā)與管理安陽河流域水資源提供技術(shù)支持,具有重要研究意義。本研究在野外水文調(diào)查、水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,在2016年8月(夏季)和2017年1月(冬季)共采集了111個(gè)水樣。其中大氣降水樣為26個(gè)、地表水樣是18個(gè),淺層地下水樣9個(gè),中深層承壓水樣55個(gè),泉水樣1個(gè)。利用穩(wěn)定同位素技術(shù),采用圖示法表征了地表水和地下水的同位素和水化學(xué)特征,補(bǔ)給高程法確定了研究區(qū)含水層的補(bǔ)給高程區(qū)域,混合比例法計(jì)算了地表水和地下水的混合比例;采用放射性同位素技術(shù)計(jì)算了地下水氚年齡。通過上述研究得出以下主要結(jié)論:1)研究區(qū)地表水和地下水中穩(wěn)定氫氧同位素(δD,δ~(18)O)空間差異明顯,上游水體中同位素較貧化,中游和下游較富集。地表水δD和δ~(18)O值與當(dāng)?shù)卮髿饨邓當(dāng)?shù)據(jù)平均值接近,其中δD值為-44.31‰,δ~(18)O值為-6.60‰,表明安陽河流域地表水是來源于當(dāng)?shù)卮髿饨邓a(bǔ)給。深層承壓水同位素值變化較大,從接近降水值的點(diǎn)(21、33和45)到受 蒸發(fā)‖或外來水影響最大的點(diǎn)(23、25與36),2016年8月δD值相差-29‰,δ~(18)O值相差-4.9‰;2017年1月δD值相差-30‰,δ~(18)O值相差-4.8‰,表明在安陽河沖洪積扇頂至扇前緣存在不同來源的水入滲補(bǔ)給。2)沖洪積扇內(nèi)地下水樣點(diǎn)除個(gè)別點(diǎn)外,均緊密分布于區(qū)域大氣降水線兩側(cè),表明地下水與外界聯(lián)系緊密,局部受人類活動(dòng)的影響明顯。大氣降水是研究區(qū)河水和淺層地下水的主要補(bǔ)給來源;根據(jù)大氣降水的高程效應(yīng)計(jì)算出該流域中深層地下水的補(bǔ)給高程為185-1301m,西部山區(qū)是該區(qū)深層承壓水的補(bǔ)給區(qū)。利用氫氧同位素和水化學(xué)分析表明,大氣降水是地表水和淺層地下水的補(bǔ)給源,西部山區(qū)是深層承壓水的補(bǔ)給源。通過地表水與淺層地下水混合比例計(jì)算,在2016年8月豐水期安陽河河水對(duì)淺層地下水的補(bǔ)給比例為56%,而其它河流和上游淺層地下水的側(cè)向補(bǔ)給比例約占44%。3)安陽河水化學(xué)組分位于Piper圖菱形區(qū)的左側(cè),表現(xiàn)出水化學(xué)類型為HCO_3·SO_4-Ca·Mg型,化學(xué)組分含量變化較小。地下水化學(xué)組分的季節(jié)性變化表明,位于安陽河中游出山口沖洪積扇扇頂一帶地下水有較明顯變化。其中,Cl~-含量較高的水樣點(diǎn)(23、25和36)冬季含量比夏季高達(dá)18%~146%,水化學(xué)類型為HCO_3·Cl·(SO_4)-Ca·(Mg)型,此點(diǎn)正是Piper圖上在Cl+SO_4區(qū) 演化‖的最高點(diǎn)。在沖洪積扇中,隨著地下水向下游徑流,地下水由潛水變?yōu)槌袎核?向下游Cl與SO_4離子減少,HCO_3+CO_3離子增加。Ca離子上下游變化不大,形成了HCO_3-Ca·Mg型水。安陽河沖洪積扇地下水質(zhì)只在其后緣局部地段受地表水入滲影響,Cl,SO_4離子含量較高。位于安陽河下游的沖洪積扇前緣地下水承壓特征表現(xiàn)為,地表水入滲微弱,地下水質(zhì)良好。4)研究區(qū)1953年以前的大氣降水氚值取10TU。2017年采用三個(gè)水文站實(shí)測(cè)值的加權(quán)平均值11TU。潛水樣點(diǎn)年齡在3.8～35.5a,均為大氣降水氚濃度峰消退以來大氣降水補(bǔ)給。推測(cè)小南海泉水系統(tǒng)平均滯留時(shí)間在20～30a。承壓水年齡總體分布由沖洪積扇中向東南部和東部扇緣增大,安陽河與南水北調(diào)相交處所在區(qū)域,即扇中上部,承壓水年齡在40~50a,向東在安陽河、茶坡溝和洪水河間地區(qū)增至50~60a或60a,南部沿洪水河樣點(diǎn)和安陽河下游沖洪積扇緣地帶年齡增至60a左右或更老至核爆實(shí)驗(yàn)以前。
【圖文】：

圖 2.2 安陽河流域位置2.1.2 地形地貌安陽市地貌西部為低山丘陵，東部為平原。安陽河自西而東流經(jīng)全境，漳河流經(jīng)北部安陽市界，整體地勢(shì)分布自西向東為逐漸遞減，最高峰在林州境內(nèi)

圖 2.3 安陽市地形地貌.1.3 氣象研究區(qū)為典型的暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，，總體氣候特點(diǎn)是春旱少雨，暖比較快；夏季炎熱多雨，且雨量集中；秋季雨量適中；冬季寒冷少雨雪。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P333;P641

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本文編號(hào)：2704038