【摘 要】
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山东省沂源县的鲁山溶洞群是我国北方最大的溶洞群,分布有大小洞穴40余处,此外鲁山岩溶区也是沂源县水土流失较为严重的地区,水土流失面积占全县总面积40%以上,对岩溶区域的环境承载能力造成一定的影响。充分了解岩溶区水沙特征和水沙来源是防治水土流失的关键。利用氢氧稳定同位素可以定量的计算出地下河水流来源,而利用放射性核素指纹示踪技术则可以定量判断不同侵蚀地区对河流泥沙的贡献大小。本研究以沂源县鲁山岩溶区
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“岩溶地下水支撑生态系统（KGDEs）的生态水文特征与形成发育条件”（NO.41572242）; 山东省自然科学基金项目:城市化进程中济南泉域岩溶地下水水文地球化学演化特征及其水环境响应（ZR2019QEE036）
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山东省沂源县的鲁山溶洞群是我国北方最大的溶洞群,分布有大小洞穴40余处,此外鲁山岩溶区也是沂源县水土流失较为严重的地区,水土流失面积占全县总面积40%以上,对岩溶区域的环境承载能力造成一定的影响。充分了解岩溶区水沙特征和水沙来源是防治水土流失的关键。利用氢氧稳定同位素可以定量的计算出地下河水流来源,而利用放射性核素指纹示踪技术则可以定量判断不同侵蚀地区对河流泥沙的贡献大小。本研究以沂源县鲁山岩溶区季节性河流下崖洞地下河为研究对象,利用水化学特征分析与氢氧稳定同位素分析方法,确定了溶洞地下河的水流来源;在溶洞及下崖洞地下河成因分析基础上,利用放射性核素指纹示踪技术方法,研究分析了下崖洞地下河中的泥沙来源。本次研究取得主要结论如下:（1）位于沂源的鲁山溶洞群具有岩溶干谷、岩溶大泉等多种岩溶形态;形成原因主要是由于地壳的新构造运动,辅以水流的长期侵蚀,形成了下崖洞等鲁山岩溶区的典型北方溶洞群。（2）降雨是下崖洞中季节性地下河径流量的主要补给来源,水化学类型为HCO3-Ca型。螳螂河上游支流在未汇入地下河时,水化学类型为SO4-Ca型,汇入地下河后,同九龙泉均为HCO3-Ca型水。地下河、地表水、出露泉水均为弱碱性,且p H值依次升高。研究区内水质较好,均未发现超出《地下水质量标准》（GB T 14848-2017）III类水限值的化学组分。（3）通过氢氧稳定同位素的分析,下崖洞地下河δD-δ18O关系为:δD=5.3496δ18O-5.9021,氘盈余d的变化范围为5.64‰～10.96‰,均值8.2‰。（4）采用137Cs和210Pb的双指纹示踪法,分析了地下河水流所含泥沙的来源问题。研究结果表明表层土壤（与地下河存在水力联系的坝地以及溶洞山体坡地）为主要泥沙来源地,泥沙贡献率为71.75%,其次为深层土壤（洞内沉积泥沙、洞穴内裂隙碎屑以及落水洞周围岩石碎屑）,贡献率为23.2%,贡献率最小的为岩溶洞口风化的泥质灰岩岩屑,仅有5.05%。
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