劉 兵, 王 賀, 姜永海, 賈永鋒, 楊 昱, 谷洪彪, 郇 環(huán)

1.防災(zāi)科技學(xué)院生態(tài)環(huán)境學(xué)院, 河北 三河 065201 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 國家環(huán)境保護(hù)地下水污染模擬與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100012 3.生態(tài)環(huán)境部土壤與農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境監(jiān)管技術(shù)中心, 北京 100012 4.吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院, 吉林 長(zhǎng)春 130012

地表水與地下水是陸地水循環(huán)過程中的兩個(gè)重要組成部分，存在相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，二者的水質(zhì)和水量相互影響[1-2]. 研究地表水與地下水的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，對(duì)水資源評(píng)價(jià)與合理開發(fā)利用、協(xié)同地表水與地下水污染防治以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義.

地表水和地下水的相互轉(zhuǎn)化過程中常伴有物質(zhì)與能量的交換，不同水體的水化學(xué)和同位素組成在一定程度上可以揭示大氣降水的水汽來源，判斷地下水、地表水的循環(huán)過程[3-7]. 目前，不少學(xué)者利用環(huán)境同位素和水化學(xué)方法對(duì)不同流域尺度下的地下水和地表水轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行了研究. 對(duì)于較大流域尺度的地下水和地表水的轉(zhuǎn)化關(guān)系研究，主要在黑河流域[8]、塔里木河流域[9]、巴音河流域[10]、三江平原[11]、疏勒河流域[12]、海河流域[13]、開都河流域[14]等地區(qū)開展，這些流域的面積往往較大，涵蓋不同氣候類型、地貌類型、地下水類型，區(qū)內(nèi)河流與地下水交互密切，水化學(xué)特征分區(qū)依據(jù)較明顯，氫氧同位素組成一般體現(xiàn)出溫度效應(yīng)、高程效應(yīng)、緯度效應(yīng)等影響[15]，能很好地指示水循環(huán)演化路徑. 對(duì)于小流域尺度的地下水和地表水的轉(zhuǎn)化關(guān)系研究，主要在懷沙河流域[16]、洋戴河平原[17]、柳江盆地[18]、達(dá)里諾爾湖流域[19]等地區(qū)開展，如宋獻(xiàn)方等[15]結(jié)合環(huán)境同位素和水化學(xué)方法以及小流域的地形地質(zhì)和水系特征，揭示了懷沙河流域內(nèi)不同部位的地表水和地下水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系；谷洪彪等[17]應(yīng)用環(huán)境同位素和水化學(xué)方法，分析了柳江盆地地下水與地表水的補(bǔ)給-排泄相互關(guān)系. 可見，采用環(huán)境同位素和水化學(xué)方法能有效研究小流域水循環(huán)和復(fù)雜水體之間的轉(zhuǎn)化機(jī)制，為地下水和地表水作用關(guān)系提供定性或定量研究方法. 由于面積尺度較小，地下水、地表水、大氣降水轉(zhuǎn)換迅速，水化學(xué)特征往往呈現(xiàn)分區(qū)不明顯等特征，穩(wěn)定氫氧同位素各類效應(yīng)受影響較小. 對(duì)于山區(qū)小流域，如何借助環(huán)境同位素和水化學(xué)方法明晰地下水與地表水間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，在小尺度下闡明其水環(huán)境演化特征，是值得研究的問題.

東宮河流域地處渤海中部沿岸約80 km，為半濕潤山區(qū)，河流類型為我國北方季節(jié)性河流，屬于柳江盆地的二級(jí)水文地質(zhì)單元，地下水類型包含了第四系孔隙水、裂隙水和巖溶水，區(qū)內(nèi)地下水與地表水聯(lián)系緊密. 該研究區(qū)可以視為我國北方渤海沿岸半濕潤山區(qū)季節(jié)性河流流域的典型代表. 不少學(xué)者曾對(duì)柳江盆地的地下水賦存特征[20]、地質(zhì)構(gòu)造[21]以及地下水化學(xué)特征和污染來源[22]開展了研究，但對(duì)東宮河流域的水化學(xué)和同位素特征研究較少. 近年來，柳江盆地地下水超采、礦山開采等一系列人為活動(dòng)使地下水水質(zhì)持續(xù)利用形勢(shì)極不樂觀. 為此，該研究以東宮河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，開展更小尺度的研究，通過分析不同水體中水化學(xué)和氫氧同位素組成的時(shí)空變化特征，確定區(qū)域內(nèi)地表水、地下水的來源和水流路徑，進(jìn)一步研究地下水和地表水的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，以期為協(xié)同地表水和地下水污染防治提供參考.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

東宮河流域位于秦皇島市撫寧縣石門寨鎮(zhèn)東北部，為南北向延伸的小型山間盆地，面積約54 km2. 研究區(qū)地處中緯度地帶，屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候. 夏季平均氣溫高于20 ℃，冬季平均氣溫低于5 ℃. 年均降水量為400～1 000 mm，年均降雨量為695.5 mm，小于世界平均年降雨量(880 mm)[23]. 多年平均蒸發(fā)量為 1 646.8 mm[24].

研究區(qū)巖層整體走向?yàn)槟媳?°、傾向?yàn)槟蠔|95°、傾角16°，在東北角略微翹起. 自東向西由老到新出露的巖層主要包括：新元古界砂頁巖、砂巖、泥灰?guī)r；古生界寒武系豹皮狀含瀝青質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r、泥頁巖、頁巖，粉砂巖、頁巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r；盆地最上部覆蓋有厚度不等的第四系松散堆積物.

東宮河為研究區(qū)內(nèi)唯一的地表水系，屬季節(jié)性山區(qū)河流，受大氣降雨影響夏季流量較大，暴雨后水位立刻上漲，且暴漲暴落，冬季則因降水減少徑流量變小，東部落村西至黃土營以北河段形成干谷，冬夏兩季徑流量差異較大. 東宮河河谷小型山間盆地是一較為完整的水文地質(zhì)單元，區(qū)內(nèi)主要含水層分為第四系孔隙水含水層、府君山組灰?guī)r巖溶水含水層及中元古界裂隙水含水層. 第四系孔隙水含水層厚度不均，沿東宮河河谷區(qū)展布；巖溶水含水層隔水頂板為饅頭組、毛莊組泥頁巖，隔水底板為下馬嶺組和景兒峪組砂頁巖、泥灰?guī)r，侵入巖體為其側(cè)向隔水邊界，東部及北部山區(qū)灰?guī)r直接出露地表，為其補(bǔ)給邊界；裂隙水含水層主要分布在北部山區(qū). 研究區(qū)地下水整體流向由北向南，區(qū)域泉水集中出露于東部落村.

1.2 樣品的采集和分析

該研究在東宮河流域布設(shè)34個(gè)采樣點(diǎn)(見圖1)，分別于2014年7月(豐水期)、2015年7月(豐水期)、2015年10月(枯水期)、2016年4月(枯水期)采集水樣，共108組，其中大氣降水36組、地下水(井水)58組、地表水(泉水、河水)14組. 地下水采樣點(diǎn)28個(gè)，其中巖溶含水層井水采樣點(diǎn)15個(gè)(w1～w15)、第四系孔隙含水層井水采樣點(diǎn)5個(gè)(w16～w20)、裂隙含水層井水采樣點(diǎn)4個(gè)(w21～w24)；地表水采樣點(diǎn)10個(gè)，其中泉水采樣點(diǎn)4個(gè)(s1～s4)、河水采樣點(diǎn)6個(gè)(r1～r6). 氫氧穩(wěn)定同位素測(cè)試樣品選用100 mL聚乙烯采樣瓶進(jìn)行采集，常規(guī)水化學(xué)組分測(cè)試樣品選用500 mL聚乙烯采樣瓶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采集與密封，帶回實(shí)驗(yàn)室后，于4 ℃下遮光保存.

圖1 東宮河流域采樣點(diǎn)布設(shè)Fig.1 Map showing the sampling sites of the Donggong River Basin

現(xiàn)場(chǎng)采用便攜式多參數(shù)水質(zhì)儀(HQ40d，HACH，美國哈希公司)測(cè)試溫度、pH、Eh(氧化還原電位)、ρ(DO)、EC(電導(dǎo)率)等指標(biāo). 水樣主量陽離子(Ca2+、K+、Mg2+、Na+)質(zhì)量濃度采用電感耦合等離子體光譜儀(ICP-OES 5300DV，PerkinElmer，美國珀金埃爾默儀器有限公司)測(cè)定，主量陰離子(Cl-、SO42-)質(zhì)量濃度采用離子色譜儀(ion chromotography system，ICS-2100，Thermo，美國賽默飛世爾科技公司)測(cè)定，HCO3-質(zhì)量濃度由鹽酸-甲基橙滴定法測(cè)定. δ18O、δD均利用同位素分析儀(DLT-100，美國LGR公司)測(cè)定，測(cè)試精度分別為±0.1‰、±1‰. 氫氧穩(wěn)定同位素比率以相對(duì)于“維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海洋水(VSMOW)”的千分偏差來表示：

δ=(Rsample-Rstandard)Rstandard×1 000‰

(1)

式中：δ為樣品同位素組成相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品的變化方向和程度，‰；Rsample為河水樣品中18O/16O的比值；Rstandard為VSMOW中18O/16O的比值.

2 結(jié)果與討論

2.1 水化學(xué)特征

東宮河流域地下水、地表水水化學(xué)和氫氧同位素組成分別見表1和表2. 河水pH為7.45～9.08，平均值為7.57，為弱堿性水；ρ(TDS)和EC的變化范圍分別為125.5～301.3 mg/L和224～512 μS/cm，為低礦化度水. 地下水pH變化范圍為6.78～8.17，平均值為7.43，低于河水pH；ρ(TDS)和EC的變化范圍分別為228.2～1 210.1 mg/L和326～1 662 μS/cm. 含水層井水采樣點(diǎn)(w18)的孔隙水呈弱酸性，可能原因是，孔隙介質(zhì)土壤層有機(jī)質(zhì)殘骸的發(fā)酵作用與植物的呼吸作用使CO2不斷進(jìn)入地下水. 第四系孔隙水的ρ(TDS) 和EC較高，說明孔隙水與外界聯(lián)系密切，受外界干擾較大. 河水pH大于地下水，個(gè)別點(diǎn)呈堿性，而EC遠(yuǎn)小于地下水，體現(xiàn)了河水主要接受大氣降水補(bǔ)給并易受人為干擾的特點(diǎn).

圖2 東宮河流域地下水中主要離子隨時(shí)間變化Fig.2 Temporal variations in major ions of groundwater in the Donggong River Basin

東宮河流域河水和地下水中優(yōu)勢(shì)陽離子為Ca2+和Mg2+，優(yōu)勢(shì)陰離子為HCO3-和SO42-，豐水期水化學(xué)類型以HCO3-Ca型、HCO3·SO4-Ca型和HCO3-Ca·Mg型為主，個(gè)別為HCO3·SO4-Ca·Mg型，枯水期水化學(xué)類型以HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca型和HCO3·SO4-Ca·Mg型為主. 東宮河流域河水和地下水均以HCO3-和Ca2+為優(yōu)勢(shì)陰、陽離子，說明河水和地下水的來源相同且存在一定的水力聯(lián)系.

2.2 離子變化特征

2.2.1時(shí)間變化特征

考慮采樣點(diǎn)的一致性和采樣時(shí)間的連續(xù)性，分別對(duì)巖溶水(w9)、第四系孔隙水(w20)、裂隙水(w21)和泉水(s1)的離子含量隨時(shí)間變化的特征進(jìn)行分析. 巖溶水主要離子含量變幅較小，但枯水期離子含量較豐水期有較明顯的下降趨勢(shì)〔見圖2(a)〕；第四系孔隙水主要離子含量年際變幅最大，不僅枯水期與豐水期之間有明顯的界限，兩期枯水期離子含量變化也較顯著，體現(xiàn)了孔隙水受外部環(huán)境影響較大的特點(diǎn)〔見圖2(b)〕；裂隙水主要離子含量整體較穩(wěn)定，只有ρ(HCO3-) 和ρ(Ca2+)有略微上升趨勢(shì)，表現(xiàn)出水巖相互作用的離子累積效應(yīng)[25]〔見圖2(c)〕；泉水(s1)主要離子含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)與巖溶水(w9)相近，整體呈下降趨勢(shì)，但Cl-和Na+在枯水期均呈上升趨勢(shì)〔見圖2(d)〕.

圖3 東宮河流域巖溶水中主要離子含量沿程變化Fig.3 Spatial variations in major ions of karst water in the Donggong River Basin

2.2.2空間變化特征

巖溶水為東宮河流域的主要含水層，賦存于府君山組灰?guī)r溶隙中，因此以巖溶水為研究對(duì)象，分析其沿徑流方向變化特征. 豐水期巖溶水主要離子含量沿流向總體表現(xiàn)為先升后降的趨勢(shì)〔見圖3(a)(b)〕，主要受地表水補(bǔ)給影響，間接反映了豐水期地表水離子的變化趨勢(shì)，上游以溶濾作用為主，離子含量上升，在黃土營處匯流離子含量被稀釋下降. 枯水期巖溶水主要離子含量沿流向變化較小，變化趨勢(shì)基本一致且較為平穩(wěn)〔見圖3(c)(d)〕，說明枯水期地表水和大氣降水對(duì)地下水的影響較小，進(jìn)一步揭示了地表水與地下水的相互作用關(guān)系. 無論是枯水期還是豐水期，巖溶水中ρ(K+)的變幅均較大，且無明顯趨勢(shì)，主要受人類活動(dòng)影響(施肥、秸稈焚燒等).

2.3 離子比例及來源分析

水化學(xué)組成有效地記錄著地下水徑流途徑[26-27]. Cl-在流域水循環(huán)過程中不與圍巖和土壤發(fā)生反應(yīng)或離子交換，因此常作為地下水流動(dòng)系統(tǒng)的示蹤劑[13]，SO42-/Cl-(SO42-與Cl-的毫克當(dāng)量濃度比值)和HCO3-/Cl-(HCO3-與Cl-的毫克當(dāng)量濃度比值)可反映出陰離子沿徑流途徑的水文地球化學(xué)過程[28]；Na+/Cl-(Na+與Cl-的毫克當(dāng)量濃度比值)則可揭示地下水系統(tǒng)中巖鹽的溶解來源[29-30]；而陽離子濃度及比例系數(shù)可示蹤水巖相互作用，如礦物的風(fēng)化溶解、陽離子交換作用等.

第四系孔隙水含水層采樣點(diǎn)(w16、w17、w18和w19)的SO42-/Cl-<1，巖溶水和裂隙水采樣點(diǎn)的SO42-/Cl->1〔見圖4(a)〕，表明淺層地下水徑流過程中主要與氯化物礦物發(fā)生溶濾作用或由于埋深淺遭受到人為污染，深層地下水徑流過程中發(fā)生了石膏礦物的溶解. 泉水采樣點(diǎn)較高的SO42-/Cl-揭示了泉水可能來源于巖溶水和(或)裂隙水.

地下水中HCO3-/Cl-均較高，為研究區(qū)巖石中方解石、白云石礦物溶解的結(jié)果. 河水具有較高的SO42-/Cl-、HCO3-/Cl-，可能受大氣降水和地下水混合補(bǔ)給影響〔見圖4(a)(b)〕. 各水體中Na+/Cl-分布于1∶1等值線附近〔見圖4(c)〕，Na+和Cl-主要來源于含NaCl礦物的易溶鹽溶解，李莊第四系孔隙水(w17)的Na+/Cl->1，可能是因?yàn)镹a+和Ca2+、Mg2+之間發(fā)生了離子交換作用[31]. 河水和地下水中Ca2+/Mg2+(Ca2+與Mg2+的毫克當(dāng)量濃度比值)均位于1∶1等值線上方，說明方解石礦物的風(fēng)化溶解較白云石占優(yōu)勢(shì)，Ca2+/Mg2+>2，表明硅酸鹽礦物的風(fēng)化溶解也提供了少量的Ca2+〔見圖4(d)〕. 東宮河為典型小流域，地下水徑流路徑較短，循環(huán)速率較快，因此具有較低ρ(TDS)和ρ(Cl-)特征，而豐水期第四系孔隙水含水層采樣點(diǎn)(w16、w17、w18和w19)均具有較高的礦化度且ρ(Cl-)超標(biāo)，可能是由于上述試驗(yàn)井距排污口距離較近，受到了生活污水的污染[24].

圖4 東宮河流域各水體中離子比例關(guān)系Fig.4 Ionic ratio plots of major ions in groundwater, spring and river in the Donggong River Basin

2.4 氫氧同位素組成特征

2.4.1大氣降水中δD和δ18O組成及變化特征

該研究利用所測(cè)數(shù)據(jù)建立了東宮河流域的大氣降水線[32-33]，即δD=7.17δ18O+2.64(R2=0.76)，其斜率和截距均小于全球大氣降水線(δD=8δ18O+10)[34]，表明該地區(qū)降水經(jīng)歷了一定程度的蒸發(fā)過程(見圖5). 東宮河流域大氣降水中δD和δ18O季節(jié)差異十分顯著(見圖6)，δD和δ18O在2—4月、8—10月較富集，在6—8月較貧化且變幅較大，主要是因?yàn)槭芗撅L(fēng)氣候影響：①夏季盛行的偏南風(fēng)帶來了太平洋的海洋氣團(tuán)，水汽在長(zhǎng)距離輸送過程中受到了蒸發(fā)作用影響，導(dǎo)致分餾作用增強(qiáng)，而使剩余水汽中δD和 δ18O 較貧化；②冬季盛行的偏北風(fēng)帶來了大陸氣團(tuán)，在低溫控制下，δD和δ18O貧化作用減弱，因此，降水中δD、δ18O相對(duì)富集.

注： GLMWL為全球大氣降水線；LMWL為當(dāng)?shù)卮髿饨邓€. 圖5 東宮河流域大氣降水中δD、δ18O的組成特征Fig.5 Relationship between δD and δ18O for precipitation in the Donggong River Basin

2.4.2地下水和河水中δD和δ18O組成及變化特征

東宮河流域各水體中δD和δ18O組成與大氣降水關(guān)系見圖7. 2014年7月—2016年4月所采集各水樣中δD和δ18O均呈較好的線性關(guān)系，均勻分布于當(dāng)?shù)卮髿饨邓€下方，表明地下水和河水主要接受大氣降水補(bǔ)給，且存在不同程度的蒸發(fā)作用. 研究區(qū)泉水集中出露于東部落地區(qū)，δD和δ18O組成分別介于-60‰～-57‰、-8.3‰～-8.0‰之間，平均值分別為-59‰、-8.2‰. 除泉水采樣點(diǎn)(s4)外，各泉水采樣點(diǎn)均落在巖溶水區(qū)域范圍內(nèi)，說明泉水主要來源于補(bǔ)給穩(wěn)定的巖溶水，豐水期δ18O較枯水期富集，表明泉水主要受溫度效應(yīng)影響. 第四系孔隙水δD和δ18O組成差異性不明顯，無季節(jié)性變化規(guī)律；裂隙水補(bǔ)給水源穩(wěn)定，可能原因是受山區(qū)降雨補(bǔ)給且補(bǔ)給路徑較短，使δD和δ18O組成貧化；巖溶水δD和δ18O組成豐枯水期略有差別，豐水期河水同位素組成主要受降水量效應(yīng)影響，δD和δ18O較貧化；枯水期河水同位素組成主要受蒸發(fā)效應(yīng)影響，δD和δ18O略富集.

圖6 2015年東宮河流域大氣降水中氫氧穩(wěn)定同位素的時(shí)間變化特征Fig.6 Temporal variation in δD and δ18O for precipitation in the Donggong River Basin, 2015

圖7 東宮河流域各水體中氫氧同位素組成與大氣降水線的關(guān)系Fig.7 Relationship between δD and δ18O in groundwater, spring, river and precipitation in the Donggong River Basin

2014年7月，東宮河流域地下水和河水的氫氧同位素變化特征見圖8. 巖溶水含水層采樣點(diǎn)(w8、w9、w10、w11、w15)氫氧同位素相對(duì)于第四系孔隙水含水層采樣點(diǎn)(w16、w20)、裂隙水含水層采樣點(diǎn)(w21)、河水采樣點(diǎn)(r3、r4、r5、r6)較富集，表明巖溶水接受大氣降水補(bǔ)給循環(huán)較慢；河水氫氧同位素較地下水貧化，主要是因?yàn)樨S水期接受了較貧化的大氣降水補(bǔ)給；第四系孔隙水氫氧同位素呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，主要受大氣降水和地下水的雙重補(bǔ)給影響；泉水(s1)氫氧同位素接近于巖溶水，表明泉水主要來源于巖溶水的補(bǔ)給和蒸發(fā)作用.

圖8 東宮河流域各水體氫氧同位素變化特征Fig.8 Spatial variation in δD and δ18O at sampling sites in the Donggong River Basin

結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查及上述分析發(fā)現(xiàn)，東宮河流域地下水和河水主要接受大氣降水補(bǔ)給，地下水與地表水相互聯(lián)系又相互轉(zhuǎn)化，區(qū)內(nèi)二者相互補(bǔ)排關(guān)系具有典型的分段性：蛤蟆泉村至溫莊村一帶河水主要接受大氣降水補(bǔ)給，少量來自于地下水補(bǔ)給；溫莊至黃土營村一帶河水補(bǔ)給地下水；黃土營村以東支流主要接受大氣降水補(bǔ)給，但河流北側(cè)接受地下水補(bǔ)給，河流南側(cè)補(bǔ)給地下水，黃土營村至東部落村河流西側(cè)由地下水補(bǔ)給河水，東側(cè)河水補(bǔ)給地下水；東部落村一帶的地下水主要接受北部山區(qū)潛流形式的地下水徑流補(bǔ)給，以南地帶地下水補(bǔ)給河水.

3 結(jié)論

a) 東宮河流域地下水和河水豐水期水化學(xué)類型以HCO3-Ca型、HCO3·SO4-Ca型和HCO3-Ca·Mg型為主，個(gè)別為HCO3·SO4-Ca·Mg型；枯水期水化學(xué)類型以HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca型和HCO3·SO4-Ca·Mg型為主，枯水期水化學(xué)類型較豐水期豐富.

b) 空間上，研究區(qū)巖溶水豐水期主要離子含量沿流向總體表現(xiàn)為先升后降的趨勢(shì)；時(shí)間上，巖溶水各離子含量變幅較小，枯水期較豐水期呈下降趨勢(shì)；第四系孔隙水離子含量年際變幅較大；裂隙水各離子含量則趨于穩(wěn)定. 豐水期泉水各離子含量呈下降趨勢(shì)，而枯水期受溫度效應(yīng)影響，ρ(Cl-)和ρ(Na+)呈上升趨勢(shì).

c) 大氣降水中δD和δ18O季節(jié)差異十分顯著，夏季水汽長(zhǎng)距離的輸送過程中受到蒸發(fā)作用影響，導(dǎo)致分餾作用增強(qiáng)而使剩余水汽中δD和δ18O較貧化；冬季在低溫控制下，δD和δ18O貧化作用減弱，δD、δ18O相對(duì)富集. 研究區(qū)地下水和河水主要接受大氣降水補(bǔ)給，其中，泉水主要接受巖溶水補(bǔ)給，第四系孔隙水接受大氣降水和河水的雙重補(bǔ)給，裂隙水主要接受山區(qū)降水徑流補(bǔ)給.

d) 水體中碳酸使巖石中難溶解的碳酸鹽形成易溶解的重碳酸鹽，成為水體中優(yōu)勢(shì)陰離子；巖溶含水層和裂隙含水層中富含石膏，為SO42-的主要來源；Na+和Cl-主要來源于易溶解鹽NaCl，Ca2+和Mg2+主要來源于方解石的風(fēng)化溶解. 水體中水化學(xué)和氫氧同位素特征聯(lián)合表明：蛤蟆泉至溫莊由地下水排泄補(bǔ)給河水；溫莊至黃土營由河水補(bǔ)給地下水；東部黃土營支流單側(cè)接受地下水排泄補(bǔ)給；黃土營至東部落又由地下水排泄補(bǔ)給河水.