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同位素在卡纳塔卡水肿区湖水 - 地下水互动研究中的应用

多发性硬化症。饶1,L. Sampath Kumar2,Gopal Krishan.1*,c. rangaraj.2和C. P. Kumar1

1国家水文研究所水文系,罗基,247667乌塔塔克手印度。

2Sri Siddhartha工业大学,Tumkur,572105 Karnataka印度。

通讯作者电子邮件:drgopal.krishan@gmail.com.


DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.11.3.09

在本研究中,为了证明使用组合同位素和盐度测绘在理解本地地下水表面水条件下,从4个NOS收集水样。定义的湖泊(Kadaba,Belavatta,Pura和Nittur);沿着湖泊的周边从浅手泵/管井中收集地下水样品。还收集了雨水样本。湖水似乎在其同位素组合物中富集主要是由于该区域蒸发。与附近的地下水盐度相比,湖水盐度较低。在Nittur Lake的地下水流量再充电,至少直到pura下游。在点Pura-地下水和地表水之间看到地下水盐度的增加(可能是由于亚表面土壤的溶解)。发现在贝拉瓦塔上采样的地下水从局部沉淀而不是从表面体充电。由于从水体上部到达的径流,水体(卡达巴)主要是由于沉淀和一定程度。 There is a strong link between lake water–groundwater (e.g. site Pura) and groundwater–lake water (e.g. Site Kadaba). Therefore, this procedure is expected to radically increase the accountability of usage and help in planning of suitable ground water supply and would provide a holistic approach to promote maximum agricultural output and industrial growth.


地表水;地下水;湖泊;同位素;盐度;tumkur;卡纳塔克

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Rao M.S,Kumar L.S,Krishan G,Rantarajc,Kumar C.P.S在Karnataka Tumkur区地区湖水地下水交互中的应用。2016年Curr World Environ; 11(3)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.11.3.09

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Rao M.S,Kumar L.S,Krishan G,Rantarajc,Kumar C.P.S在Karnataka Tumkur区地区湖水地下水交互中的应用。2016年Curr World Environ; 11(3)。可从://www.a-i-l-s-a.com/?p=164.


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已收到: 2016-10-18
公认: 2016-11-03

介绍

显而易见的是,随着地表水和地下水相互作用,土地和水资源的发展影响其他两种形态的数量和质量影响,并且可能导致彼此的质量变化。因此,有效的土地和水管理需要清楚地了解地下水和地表水之间的联系,并且同位素可以是潜在的工具。由于各种水文过程,水体中氢和氧同位素的组成在时间和空间中变化。因此,水的起源和循环可以通过氢和氧同位素丰富来跟踪。1研究人员通过在地表水地水土中的同位素和水力学进行了各种研究。2-10

湖水的同位素比率通常与流入湖泊的河水的同位素比例。特别是案例,例如没有出口河,通过蒸发和具有大气水分的同位素交换来改变湖水的同位素比例。在湖泊中,湖水供水以及湖上的降水与流出的总和(包括从底部泄漏)和蒸发。如果蒸发速率相当大,大致超过百分之几的流出,改性变得显着,湖水的同位素比率通常加强。在这种情况下,D的变化率18.o由蒸发和同位素交换的相对程度控制。克雷格和戈丹(1965年)11.从理论上理论上讨论了蒸发和同位素交换同时进行,并且它们的模型已应用于许多湖泊研究(例如Sakai和Matsubaya,1977)。12.

Hemavathi Conal左岸左岸有一系列湖泊,距离Tumkur市的距离20公里,湖泊均为且未定义。13.降雨的时间和空间变化在该地区不均匀,当时该地区连续多年来没有收到降雨。这些湖泊位于半干旱地区,蒸发速度高,因此地下水补给似乎是水储存的最佳手段。岩石被风化和破裂,具有多个染料。湖泊位于硬岩区域,下面的岩石被破裂。13.因此,它必须确定地下水流动的方向和数量。在恶霸地区,分析并不像在冲积区域中那么简单,并且所需的专业技术,如同位素方法,因为传统的分析方法可能没有有用。为此目的,使用环境同位素技术追踪一系列湖泊之间的地下水流动路径。

方法

从4个NOS收集水样。根据表1中所示的细节,从湖泊的周边从湖泊泵/管孔中收集定义的湖泊(Kadaba,Belavatta,Pura和Nittur)和地下水样品。在取样期间记录所有样品的纬度,经度,高度和电导率。

样品收集随后是国家水文研究所(NIH),罗克特国家水文研究所的稳定同位素分析。

双入口同位素质谱仪用于计算D.18.o所有收集的样品的值,并因此将地面水源与运河和地面水解释进行解释。

结果与讨论

同位素组成(δ18.o)在地下水中发现-2.97至+ 4.85‰,地表水的范围为-0.8至4.63‰(表2)。

地区下半部分在该区域的下半部分。L2G2:-2.97‰,L1G2:-2.86‰,L1G1:-2.9‰。初始同位素组成的水必须比-2.97更轻,但是只有在充电超速充电过程中蒸发时,才会发生-3.0‰(或等于-2.97‰)。可能是由于蒸发,湖水似乎在其位点观察到的同位素组合物中:L2S1,L3S1,L1S1和L4S1值分别为-0.8‰,+ 3.13‰,+ 4.47‰和+ 4.63‰。

表1:样品收集细节


表1:样品收集细节
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通常,与附近地下水相比,湖水盐度较低。湖水盐度从390 ms / cm至610 ms / cm变化,而地下水盐度变化从430 ms / cm至1350 ms / cm。从湖泊站点L4S1收集的样品虽然表明蒸发程度很好(δ18.o = 4.63‰)其盐度(EC)为390ms / cm。在没有蒸发的情况下,这意味着预期盐度远远低于390μs/ cm。

因此,淡水的初始组成(未进行蒸发,混合和污染)可以被认为是EC <390 ms / cm和d18.o数据〜-3.0‰。使用该初始值,可以评估表面水和地下水的形成。

L3G1落在L4的下端,其δ18.O(4.85‰)和EC(430μs/ cm)略高于L4S1(δ18.o = 4.63和EC =390μs/ cm)。这种富集(高于L4的〜5%,具有δ18.o = 4.65‰)可能导致其盐度浓缩10%。这两个水都相对于原始水高度蒸发。δ.18.L3S1的O为3.13‰,比L3G1水轻(δ18.o = 4.85‰)但与初始组成-3.0‰相比,富集。这种水可以通过混合22%的-3℃和78%的4.85‰同位素组合物地下水的淡水形成。因此,在L4处再充电的地下水的流动持续到其下游至少直到L3。子表面盐的溶解可能导致点L3G1和L3S1之间的地下水盐度增加,但由于从淡水中稀释(22%)稀释,在L3S1上没有看到盐度的增加。

在L2G1时采样地下水具有δ18.o〜-3.0‰比l3g1要耗尽。如果通过表面水体形成(类似于L3G1,但具有δ的表面源18.o〜-3.0‰)然后其盐度将远低于430μs/ cm。因此,它只能被解释为由于局部沉淀而导致的地下水。因此,EC =430μs/ cm和δ18.o = -2.97‰可以在研究区域中作为新的充电地下水引起的沉淀。

表2:同位素组合物的变异(δ18.o‰)和研究区的盐度。

样本

Δ18O(‰)

EC(MS / cm)

L1S1.

4.47

430.

L1G1.

-2.9

1350.

l1g2.

-2.86

810.

L2S1

-0.8

610.

L2G1.

-2.97

520.

L2G2.

-0.67

1020.

L3S1

3.13

430.

L3G1.

4.85

430.

L4S1

4.63

390.


δ.18.L2S1(=-0.8μ)的O基本上相对于δ富集18.o为l2g1(= -2.97‰)。这种富集预计将增加近1000ms / cm的L2S1的盐度,与L2G2相似,具有相似δ18.o(= -0.7‰)。但L2S1的EC要低得多(610μs/ cm)。盐度降低只能通过沉淀或由于与L4或L3的链接来解释淡水。

L1S1的地表水(δ18.o = 4.47‰)如果直接连接到L2S1(δ18.o = -0.80‰,EC =610μs/ cm)然后其EC预计>610μs/ cm。但是,L1S1的EC为430ms / cm。这解释说,水体L1S 1通过沉淀直接填充,并且可以在较小的范围内从上到达水体缩小。此外,它与附近的地下水没有相关联。否则,L1G1也将具有相似的δ18.o和EC作为L1S1的EC。

l1 g2有δ18.o非常类似于L1G1,但是,其EC(= 810ms / cm)远低于L1G1的EC。这表明L1G2的地下水盐度洗涤。因此,L1G2的地下水预计将在其西北地区充电,该地区冲洗局部盐度并作为底部流入L1的基础流量。

结论

湖水似乎在其同位素组合物中富集主要是由于该区域蒸发。与附近的地下水盐度相比,湖水盐度较低。在Nittur Lake的地下水流量再充电,至少直到pura下游。在点Pura-地下水和地表水之间看到地下水盐度的增加(可能是由于亚表面土壤的溶解)。发现在贝拉瓦塔上采样的地下水从局部沉淀而不是从表面体充电。由于从水体上部到达的径流,水体(卡达巴)主要是由于沉淀和一定程度。湖水 - 地下水(例如,场地Pura)和地下水 - 湖水(例如,网站Kadaba)之间存在一个强有力的联系。

因此,预计这一程序将从根本上增加使用的责任,并有助于规划合适的地下水供应,并提供全面的方法,以促进最大的农业产出和工业增长。

承认

作者感谢国家水文学会,罗基国家水文研究所的支持和鼓励。

参考

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