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摘要
【目的】分析青铜峡灌区浅层地下水与排水沟的水化学和同位素特征，揭示地表水与地下水之间的转换。【方法】综合运用数理统计、Gibbs模型、Piper图、Schoeller图、阳离子交替吸附作用图等方法，系统分析排水沟水及周围浅层地下水的水化学特征，探讨排水沟与周围浅层地下水的转化关系。【结果】排水沟水总体呈弱碱性或碱性，TDS在休灌期大于灌期；浅层地下水TDS在休灌期和灌期差别不大，但都明显大于排水沟。排水沟和浅层地下水阳离子：Na+>Ca2+>Mg2+>K+，阴离子：Cl->SO42->HCO3-。排水沟附近的浅层地下水离子浓度垂向上的差异大于水平方向上的差异。排水沟和浅层地下水的δ18O和δD在灌期和休灌期差异都不明显，30 m深度浅层地下水同位素贫化明显。【结论】排水沟与浅层地下水的水化学组分受蒸发浓缩和岩石风化作用的控制，同时受混合作用和离子交换作用影响，浅层地下水比排水沟受离子交换作用更加显著。灌区南部浅层地下水更靠近岩石风化控制区，中部和北部样点更靠近蒸发浓缩控制区。灌区内排水沟排泄地下水和补给地下水两种模式同时存在，排水沟主要排泄灌溉退水，灌溉退水比例平均值达到81.54%，而部分排水沟不仅没有能够排水，还成为附近浅层地下水的重要补给来源，补给比例最高达到84.62%。
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