基于氡同位素的河水与地下水水力交换研究
发布时间：2021-01-25 11:47
选取氡同位素(222Rn)作为地表水与地下水水力交换过程的天然示踪剂,探明不同河段多水源水力关联关系及海陵区水循环特征。对新通扬运河海陵段进行河水及附近地下水采样,定性分析河水与地下水水力联系过程,建立河道氡一维稳定流模型及流量平衡模型,定量辨识地下水入流和河水渗漏机制。结果表明,新通扬运河海陵段的地下水补给主要发生在R3～R4、R7～R9河段,支流汇入、汇出对干流影响较小。模拟的地下水入流和河水渗漏结果显示河道中存在河水和地下水相互作用。利用河道氡一维稳定流模型得到详细的河水与地下水的水力联系情况,所得结果与定性分析结果一致。河道氡一维稳定流模型中,上下游流量为特别敏感参数,上下游河水内氡活度浓度为比较敏感参数。
【文章来源】：河海大学学报(自然科学版). 2020,48(01)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
样本分布点及样本222Rn活度浓度值空间分布
ΔM的影响因素包括地下水补给、河水渗漏、222Rn 向大气逸散、222Rn 自身衰变、支流汇入、支流汇出、潜流交换、沉积物扩散、水体内226Ra 衰变。因河流属运动水流系统,故沉积物扩散及226Ra衰变对水体内的222Rn通量贡献极小,研究中通常忽略不计。通过定性分析新通扬运河河段河水地下水水力联系过程,本文忽略支流汇入影响。对于河流内222Rn的重要补给源——潜流交换,由于估算潜流交换对河段内贡献的 222Rn通量需要一系列精细的实验,所以无法定量比较2片区域之间河流中222Rn浓度的影响因素。本次研究采用Su 等[10]提出的在资料缺乏地区可以忽略河道氡一维稳定流模型中的潜流交换项的建议。故此次研究中ΔM的影响因素可简化为地下水入流、河水渗漏、222Rn向大气逸散及222Rn自身衰变。根据河段上下游流量及水体内222Rn活度浓度之间的关系,将氡一维稳定流模型分成3种类型:(a)Cd>Cu、Qd>Qu,假设河段仅发生地下水补给,如式(3)所示;(b)Cd<Cu、Qd<Qu,假设河段仅发生河道补给,如式(4)所示;(c) Cd>Cu、Qd<Qu或者Cd<Cu、Qd>Qu,假设河段内地下水入流和河道补给均存在,交替出现,如式(5)所示。以上3种情况均假设地下水入流和河水泄漏沿河段均匀分布[15]。以下为3种情况下的河道氡一维稳定流模型[9, 15-16]。图2为3种情况下地下水和河水交互简化示意图。
新通扬运河海陵段222Rn活度浓度沿程变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]Understanding groundwater table using a statistical model[J]. Shao-feng Yan,Shuang-en Yu,Yu-bai Wu,De-feng Pan,Jia-gen Dong. Water Science and Engineering. 2018(01)
[2]黄河下游地下水中镭氡同位素的分布及影响因素研究[J]. 张晓洁,徐晓涵,相湛昌,杨迪松,张晓影,许博超. 海洋环境科学. 2018(01)
[3]基于氡同位素的闸塘渗漏检测研究[J]. 骆欢,衣鹏. 人民长江. 2017(24)
[4]地下水中的惰性气体古气候研究进展[J]. 卫文,陈宗宇. 水利水电科技进展. 2016(06)
[5]冻土区地下水流过程及其与地表水转化关系研究进展[J]. 常启昕,孙自永,马瑞,王旭,龙翔. 水利水电科技进展. 2016(05)
[6]水文模型参数敏感性分析方法研究评述[J]. 田雨,雷晓辉,蒋云钟,李薇. 水文. 2010(04)
[7]地表水地下水的交互与耦合模拟研究现状与进展[J]. 徐力刚,张奇,左海军. 水资源保护. 2009(05)
[8]地下水与河水相互作用的研究进展[J]. 胡俊锋,王金生,滕彦国. 水文地质工程地质. 2004(01)
博士论文
[1]鄂尔多斯高原海流兔河地下水和地表水交互作用关系研究[D]. 杨智.中国地质大学（北京） 2014
[2]氡及其子体的释放和运移规律及机理研究[D]. 乐仁昌.成都理工大学 2001
硕士论文
[1]土壤氡析出率的研究[D]. 孙凯男.清华大学 2004
本文编号：2999167
【文章来源】：河海大学学报(自然科学版). 2020,48(01)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
样本分布点及样本222Rn活度浓度值空间分布
ΔM的影响因素包括地下水补给、河水渗漏、222Rn 向大气逸散、222Rn 自身衰变、支流汇入、支流汇出、潜流交换、沉积物扩散、水体内226Ra 衰变。因河流属运动水流系统,故沉积物扩散及226Ra衰变对水体内的222Rn通量贡献极小,研究中通常忽略不计。通过定性分析新通扬运河河段河水地下水水力联系过程,本文忽略支流汇入影响。对于河流内222Rn的重要补给源——潜流交换,由于估算潜流交换对河段内贡献的 222Rn通量需要一系列精细的实验,所以无法定量比较2片区域之间河流中222Rn浓度的影响因素。本次研究采用Su 等[10]提出的在资料缺乏地区可以忽略河道氡一维稳定流模型中的潜流交换项的建议。故此次研究中ΔM的影响因素可简化为地下水入流、河水渗漏、222Rn向大气逸散及222Rn自身衰变。根据河段上下游流量及水体内222Rn活度浓度之间的关系,将氡一维稳定流模型分成3种类型:(a)Cd>Cu、Qd>Qu,假设河段仅发生地下水补给,如式(3)所示;(b)Cd<Cu、Qd<Qu,假设河段仅发生河道补给,如式(4)所示;(c) Cd>Cu、Qd<Qu或者Cd<Cu、Qd>Qu,假设河段内地下水入流和河道补给均存在,交替出现,如式(5)所示。以上3种情况均假设地下水入流和河水泄漏沿河段均匀分布[15]。以下为3种情况下的河道氡一维稳定流模型[9, 15-16]。图2为3种情况下地下水和河水交互简化示意图。
新通扬运河海陵段222Rn活度浓度沿程变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]Understanding groundwater table using a statistical model[J]. Shao-feng Yan,Shuang-en Yu,Yu-bai Wu,De-feng Pan,Jia-gen Dong. Water Science and Engineering. 2018(01)
[2]黄河下游地下水中镭氡同位素的分布及影响因素研究[J]. 张晓洁,徐晓涵,相湛昌,杨迪松,张晓影,许博超. 海洋环境科学. 2018(01)
[3]基于氡同位素的闸塘渗漏检测研究[J]. 骆欢,衣鹏. 人民长江. 2017(24)
[4]地下水中的惰性气体古气候研究进展[J]. 卫文,陈宗宇. 水利水电科技进展. 2016(06)
[5]冻土区地下水流过程及其与地表水转化关系研究进展[J]. 常启昕,孙自永,马瑞,王旭,龙翔. 水利水电科技进展. 2016(05)
[6]水文模型参数敏感性分析方法研究评述[J]. 田雨,雷晓辉,蒋云钟,李薇. 水文. 2010(04)
[7]地表水地下水的交互与耦合模拟研究现状与进展[J]. 徐力刚,张奇,左海军. 水资源保护. 2009(05)
[8]地下水与河水相互作用的研究进展[J]. 胡俊锋,王金生,滕彦国. 水文地质工程地质. 2004(01)
博士论文
[1]鄂尔多斯高原海流兔河地下水和地表水交互作用关系研究[D]. 杨智.中国地质大学（北京） 2014
[2]氡及其子体的释放和运移规律及机理研究[D]. 乐仁昌.成都理工大学 2001
硕士论文
[1]土壤氡析出率的研究[D]. 孙凯男.清华大学 2004
本文编号：2999167
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