氯离子示踪法在河北平原地下水垂向入渗补给量评价中的应用VIP免费

文章编号:1007-4929(2006)03-0016-05氯离子示踪法在河北平原地下水垂向入渗补给量评价中的应用汪丙国,靳孟贵,王文峰,杨磊(中国地质大学环境学院,湖北武汉430074)摘要:采用氯离子示踪技术确定干旱-半干旱地区地下水垂向入渗补给量对于揭示地下水补给的空间变化规律,完善地下水资源评价的理论与方法,具有重要理论与现实意义。利用天然环境氯离子示踪法评价了河北平原典型区地下水垂向入渗补给量,结果表明该方法在山前冲洪积平原水位埋深大的淡水区应用效果较好,鹿泉和栾城的补给量分别为44.72mm/a和31.31mm/a,占多年平均降雨量的8.2%和5.8%,以扩散流入渗为主;在中部冲湖积平原和滨海冲积海积平原由于天然环境氯离子浓度背景值高、水位埋深浅以及近海输入氯离子的波动性较大,该方法的应用受到一定程度的限制。关键词:氯离子;示踪技术;河北平原;地下水垂向入渗补给中图分类号:TV138文献标识码:AApplicationofChlorideIonTracerMethodinEstimationofVerticalInfiltrationRechargeofGroundwaterinHebeiPlainWANGBing-guo,JINMeng-gui,WANGWen-feng,YANGLei(SchoolofEnvironmentalStudies,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China)Abstract:Usingchlorideiontracermethodtoestimatetheverticalinfiltrationrechargeofgroundwaterinaridandsemi-aridregionhasimportanttheoreticandpracticalvalueforexploringspatialvariationruleofgroundwaterrechargeandimprovingevaluatingtheo-ryandmethodforgroundwaterresources.ThemethodwasadoptedtoestimatetheverticalinfiltrationrechargeofgroundwaterinrepresentativeregionofHebeiplaininthispaper.Theresultsshowedthatthemethodhadgoodapplicationeffectinfreshwaterzonewithdeepgroundwaterdepthinpiedmontalluvialplain.RechargeratesinLuquancityandLuanchengcityare44.72mm/aand31.31mm/a,whichaccountfor8.2%and5.8%ofthemeanannualrainfall,respectively.Theflowismainlydiffusionflow.Whileappli-cationofthismethodislimitedtosomeextentincentralalluviallacustrineplainandcoastalalluvialplainbecauseofthehighback-groundofchlorideionconcentration,shallowgroundwaterdepth,andthelargerfluctuationoftheinputchlorideincoastalplain.Keywords:chlorideion;tracermethod;Hebeiplain;verticalinfiltrationrechargeofgroundwater0引言我国西北、华北干旱-半干旱地区水资源紧缺,地下水是大多地区的主要供水水源,准确评价地下水的补给量是制定水资源规划和地下水可持续利用方案的基础。目前,确定地下水补给量的方法很多,大致可概括为:直接测定、水均衡法、土壤水动力学方法(Allison1994)、地下水位动态法、示踪法以及数值模拟法等[1～5]。由于地下水补给过程及其时空变化十分复杂,地下水补给量的确定存在很大的不确定性。因此,选择可信度高的评价方法准确评价地下水补给量,对于揭示地下水补给的时空变化规律,完善地下水资源评价的理论与方法,具有重要理论与现实意义[6～7]。收稿日期:2005-10-15基金项目:中国地质调查局项目(20031040035-1);国家自然科学基金项目(40472123);中国地质大学(武汉)优秀青年教师资助计划资助项目(CUGQNL0631)。作者简介:汪丙国(1973-),男,讲师,主要从事饱和、非饱和水流及溶质运移的教学和科研工作。16节水灌溉2006年第3期用天然环境氯离子示踪法确定干旱-半干旱地区地下水垂向入渗补给量,具有方便、经济,且不污染环境等优点。目前在国外已广泛地用来计算干旱、半干旱气候条件下降水入渗补给量以及包气带中水分运移过程,如澳大利亚、美国、墨西哥、以色列及非洲的博茨瓦纳等地[8]。在我国,关于天然环境氯离子示踪的研究,则甚少报道,仅见JinMenggui等(1998)在河北王瞳作了初步尝试[9]。1研究区概况河北平原地理位置东经114°20′～119°25′、北纬36°03′～39°56′。它北靠燕山、西依太行山、东临渤海、环绕京津,包括石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、邢台、保定、沧州、廊坊、衡水等9市119县(市),面积73129km2,耕地约400万hm2,人口约0.5亿人,是我国北方重要的粮棉产区和工业基地。区内交通发达...