论文摘要
在全球变暖及人类工程活动不断加剧的形势下,作为全球气候“放大器”与“驱动器”的青藏高原,该地区气温的上升速率明显高于全球的平均水平。受温度变化的影响,青藏高原地区冰川与冻土出现了较大程度的退化。多年冻土区内热喀斯特湖的形成与发育是冻土退化造成的一种典型热融灾害,直接或间接地影响了区域内的水文循环、生态循环、陆地与大气中的碳循环等多个过程,在一定程度上破坏了当地的生态系统。因此,本文在查阅国内外大量文献的基础上,以北麓河盆地内热喀斯特湖分布的典型小流域作为研究对象,共采集了11个地下水样,16个湖泊水样,11个钻孔土样,采用水文地球化学与统计学相结合的方法,对野外调查取样的常规离子检测数据、稳定同位素数据与矿物组分数据进行了详细的分析与研究,初步掌握了夏季冻土融化期间湖泊发生的水文地球化学作用,为后期研究湖泊的水文学效应奠定了一定的基础。本文取得的研究成果如下:(1)湖泊与地下水的控制端元相同,都是由蒸发结晶与岩石风化共同控制的。两种水体水化学在形成过程中主要发生的水文地球化学过程有以下三种:溶解/沉淀作用、阳离子交替吸附作用、蒸发结晶作用。湖泊与地下水在不同方向上阳离子交替吸附作用方向基本相同,但是湖泊的交换量相比地下水中较少。(2)湖泊与地下水中主要溶解的矿物都是以岩盐和碳酸盐为主,存在少量硅酸盐的溶解,碳酸盐矿物主要是以白云石为主,部分区域存在少量方解石的溶解。不同点在于地下水中硫酸盐的溶解度略高于湖泊。(3)湖泊与地下水中方解石、白云石、文石均已达到饱和,岩盐均未达到饱和,但两种水体中石膏与硬石膏的饱和状态不同,地下水中这两种矿物多数均已达到饱和状态,而湖泊中均未达到饱和状态。(4)根据同位素关系图可知,热喀斯特湖的补给来源包括大气降水、地下水和冻土融水。所有湖泊的E/I比值在0.17~0.68范围内变化,体现了区内所有湖泊正处于不断扩张的发展阶段。通过同位素端元分析间接地证明了湖泊在形成过程中,水化学组分特征不仅受到补给源水化学特征的影响,蒸发作用的影响也较为明显。综上所述,夏季冻土融化期间,研究区内的地下水主要接受大气降水、冻土融水的补给,主要通过蒸发和向湖泊泄流两种方式进行排泄;热喀斯特湖主要接受的是大气降水、地下水与冻土融水的补给,而主要的排泄方式是蒸发作用。湖泊与地下水在水化学组分形成过程中均发生了蒸发浓缩作用、阳离子交替吸附作用和矿物的风化溶解与沉淀作用。同时,地下水作为湖泊的一个补给来源,其水化学特征也对湖泊水质产生了一定的影响。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 董洁
导师: 王玮
关键词: 水文地球化学过程,热喀斯特湖,地下水,同位素特征
来源: 长安大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地球物理学
单位: 长安大学
基金: 国家自然科学基金重点项目“青藏高原多年冻土区热喀斯特湖环境及水文学效应”(项目编号:41730640)
分类号: P342
总页数: 76
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标签：水文地球化学过程论文; 热喀斯特湖论文; 地下水论文; 同位素特征论文;