外来调水对华北低平原区地表水和地下水水化学特征的影响——以河北省南皮县为例

分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》

孔晓乐(1,2 )王仕琴 刘丙霞 孙宏勇

摘要： 华北低平原区有着巨大的粮食增产潜力, 同时也是粮食生产和农业水资源矛盾突出的地区。外来调水与浅层微咸水的联合利用是解决区域水资源问题的有效途径之一, 同时也将引起区域水循环和水环境的改 变。为明确外来调水对华北低平原区地表水和地下水水化学特征的影响, 本研究在华北低平原区河北省南皮县域内对调水后不同季节地表水和地下水进行调查和采样, 利用水文地球化学和氢氧(2H、18O)稳定同位素相结合的方法, 研究外来调水对地表水和地下水转化及其水化学特征的影响。研究结果表明, 11 月至翌年7 月,受蒸发作用的影响, 地表水电导率(EC)和钠吸附比(SAR)增加, 2H、18O 同位素不断富集; 由于地表水和周围土壤的交换吸附作用使其水化学类型向Na+、Cl和SO4 2 增加、HCO3 减少的咸水转变。调水改变了地表水和浅层地下水之间的补给关系, 11 月至翌年3 月, 沟渠附近浅层地下水受外来调水直接或者灌溉补给, 使得3 月浅层地下水EC 降低, 埋深变浅, 部分采样点分布在外来调水的SAR-EC 区域。受调水影响, 3 月沟渠附近浅层地下水水化学类型为Na·Mg·Ca-Cl·SO4、Na·Mg-Cl·SO4·HCO3、Na·Mg-SO4·Cl·HCO3 等, 是11 月调水(Na·Mg·Ca-SO4·HCO3·Cl)和浅层地下水(Na·Mg-Cl·SO4)的过渡类型。 3 月至7 月浅层地下水补给沟渠水, 地下水埋深变深,7 月浅层地下水水化学类型与3 月相似。调水可以季节性地改善区域内沟渠水及其附近的浅层地下水水质, 而对深层地下水和坑塘水的水质无改善作用。调水对沟渠水水质的改善体现在调水季节, 对浅层地下水水质的改善存在滞后性, 2014 年11 月调水之后, 2015 年3 月浅层地下水的水质得到改善。因此, 采用调水和浅层地下水、坑塘水混合灌溉, 对合理开发利用区域咸淡水资源以及深层地下水压采, 恢复地下水位意义重大。

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