黄土高原降雨入渗的同位素水化学示踪方法研究

《黄土高原降雨入渗的同位素水化学示踪方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河海大学硕士学位论文黄土高原降雨入渗的同位素水化学示踪方法研究姓名：朱前林申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈建生20080501摘要在土壤学中，按土壤颗粒对水分子吸附作用不同，将土壤水分成吸湿水、薄膜水、毛细水与重力水等几个形态，并且认为吸湿水性质非常稳定，类似固态。本文引入界面化学知识，对土壤颗粒对水分子的吸附作用作了分析，通过同位素示踪方法，发现当不同形态土壤水共存时，吸湿水能够与外层的薄膜水发生水分子交换，表明吸湿水并不具备很强的稳定性，而是具有较强的活动性。吸湿水的活动性说明吸湿水在从分子层厚的地方向薄的地方运动时，理论上并不一定必须转化成气态才能移动。我国西北黄土高

2、原位于干旱半干旱地区，降雨稀少且分布不均，蒸发量巨大，在这样的环境下该地区却有丰富的地下水资源，现有理论认为地下水是由当地降雨补给，甚至有的学者认为地区凝结水也是地下水重要补给源。本文对前人研究成果进行了分析总结，对各种降雨入渗研究方法进行了分析。基于对土壤水性质的了解，应用稳定同位素及水化学基本知识，选取黄土高原代表性区域进行研究，本文立足于通过研究降雨与地下水的过渡带—包气带水的稳定同位素及水化学，以水的稳定同位素与水化学作为天然示踪工具研究降雨入渗规律，研究复杂的自然环境下，土壤水的运动特征。通过包气带土壤水稳定同位素及水化学，结合当地降水、地下水的稳定同位素及水化学数据进行分析

3、，结果表明：(1)当地凝结水只发生在土体表层的20一30cm，没有入渗到土壤深部，所以也就不会形成对地下水的补给。(2)土壤水稳定同位素与水化学与地下水相差较大，初步认为黄土高原地下水不是当地降雨补给，地下水的补给另有其它来源。(3)黄土高原有的地区地下水氢氧稳定同位素分布于降雨线附近，说明这些地区地下水来源于降雨补给，并且这些降雨只是经过微蒸发后即流入地下水，地下水补给较新，按当地蒸发条件来判断，这是通常条件下，降雨通过非饱和带缓慢入渗方式所不具备的特点，因而有必要对这些地区的地下水补给源作深入研究。关键词：同位素；地下水；降雨入渗；黄土高原；土壤水AbstraCthlsoilsci

4、ence，accordingtothedifferentabsO印tiOnfbrcebysoilpanicles，sOilwatercaIIbedividedintohygroscopicwater、pellicularwater、capillarywater、伊avitywater锄dseveralotherfo衄s，manyscholarsholdthatthehygroscopicwaterisVerystableasifitissolidmatter．hlthispaper'weaIlalyzetheabso印tionofsoilpanidesaIldwatermolecule

5、susingsurfaceaIldinte—’acechemistryprinciples．nrougllisotopictracermethod，wefoundthatwhentherearediffercntfo珊sOfsoilwatercoexistinsoil，watermOlecules丘’Omhy铲oscopicwater柚dtheOuterlaysmayeXch觚ge，ⅥmiChshowsthatthehygroscopicwaterd彻’thavestrongstability，buthasstrongaCtivity．Thestfongactivityofhygros

6、Copicwaterindicatesthatthehygroscopicwatermigrationinsoilsdon’thavetoconvertintogaseityintheory．L0essPlateauislocatedonthenorthwestpanofthea【lina，“belon轳to缸idandsemi．arid缸eas，therainfaUisveryscafce柚ditsdistributionisVeryuneven，thecvaporationrateishuge．insuchaIlenVironment，there缸eabundantofground

7、waterresoufcesinttlisrcgion，theexistingtheoriesholdthatthelocalrainfaUiSgroundwaterrecharge，andeVensomescholarsbelievethatthecondensationwaterinarid姐dsemi．aridareasisanimportantsourceofgroundwatersupply．IIlthispaper'tlleresu