调水调沙对黄河铀同位素输运的影响

发布时间：2023-11-24 21:12

　　受到气候和人类活动的影响,黄河下游河床淤积、枯水季断流现象日益严重,调水调沙作为黄河干流重要的水利工程项目,有效地解决了这一系列问题。同时,黄河上中游水利工程的建设和调水调沙的运行改变了黄河水、沙的输运规律,对下游河道的冲刷、改造及陆源物质向海排放通量产生了重要影响。本文以黄河干流和河口为研究对象,系统地研究了黄河干流铀同位素的分布、季节变化和入海通量,并结合实验室模拟实验,对黄河口溶解铀的混合行为进行了研究。调水调沙期间,通过在小浪底和利津站进行铀同位素的连续观测,并结合水文、化学等要素和实验室模拟实验,研究了调水调沙期间人造洪水对黄河下游铀同位素输运行为的影响。得到的主要结论如下：1.黄河干流溶解铀浓度和234U/238U放射性活度比沿程差异较大,溶解铀浓度变化范围为0.84±0.08μg/L至5.58±0.38μg/L,234U/238U放射性活度比介于1.32±0.18和2.31±0.21之间。溶解铀浓度从上游至下游总体呈现出增加的趋势,234U/238U放射性活度比在上游源头附近比较高(2.31±0.21),其余河段234U/238U放射性活度比维持在较稳定的水平(1.3-1...

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摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 铀同位素的地球化学循环及分馏
        1.1.1 铀同位素的地球化学循环
        1.1.2 ²³⁴U与²³⁸U同位素分馏机理
    1.2 河流中铀同位素的研究进展
        1.2.1 世界河流铀同位素的研究
        1.2.2 黄河流域铀同位素的研究
        1.2.3 铀同位素的应用
    1.3 河口区铀同位素的研究进展
    1.4 人类活动对黄河流域的影响
        1.4.1 径流量和输沙量
        1.4.2 人类活动的影响
        1.4.3 调水调沙的运行及影响
    1.5 本研究的总体思路
2 黄河溶解铀的沿程分布及入海通量
    2.1 样品的采集与分析
        2.1.1 样品采集
        2.1.2 样品的测定
    2.2 黄河干流铀同位素分布特征及影响因素
        2.2.1 溶解态铀浓度、²³⁴U/²³⁸U放射性活度比
        2.2.2 黄河干流沉积物、岸边泥以及流域土壤中铀的含量和²³⁴U/²³⁸U放射性活度比
        2.2.3 黄河溶解铀沿程变化的影响因素
    2.3 黄河利津站水沙、溶解铀浓度与入海通量的逐月变化
        2.3.1 水沙特征
        2.3.2 溶解铀浓度和²³⁴U/²³⁸U放射性活度比
        2.3.3 黄河溶解铀的入海通量
    2.4 本章小结
3 黄河口混合区溶解铀的行为及其与长江口的比较
    3.1 研究区域概况
        3.1.1 黄河口
        3.1.2 长江口
    3.2 样品的采集与分析
        3.2.1 站位布设和样品的采集
        3.2.2 样品的分析与测定
    3.3 河口混合区模拟实验
        3.3.1 黄河口模拟实验
        3.3.2 长江口模拟实验
    3.4 黄河口溶解铀行为
        3.4.1 溶解铀浓度随盐度的变化
        3.4.2 ²³⁴U/²³⁸U放射性活度比随盐度的变化
    3.5 黄河口混合区模拟实验中铀的行为
    3.6 长江口溶解铀行为
    3.7 长江口混合区模拟实验中铀的行为
    3.8 河口铀的混合行为对入海通量的影响
    3.9 本章小结
4 调水调沙期间黄河下游溶解铀的分布和来源
    4.1 样品的采集与分析
        4.1.1 样品的采集
        4.1.2 样品的分析和数据来源
    4.2 调水调沙期间利津站径流量和悬浮颗粒物含量的变化特征
    4.3 调水调沙期间利津站溶解态和颗粒态铀同位素的变化特征
    4.4 调水调沙不同阶段溶解铀的来源
    4.5 颗粒物吸附-解吸模拟实验
        4.5.1 实验材料及样品的采集和处理
        4.5.2 模拟实验方案
        4.5.3 模拟实验结果与讨论
    4.6 本章小结
5 调水调沙对黄河下游铀同位素化学行为和收支平衡的影响
    5.1 样品的采集与分析
        5.1.1 样品的采集
        5.1.2 样品的分析和测定
    5.2 调水调沙期间小浪底站和利津站径流量、悬浮颗粒物含量的变化
    5.3 调水调沙期间小浪底站和利津站铀同位素的变化
        5.3.1 小浪底站溶解铀浓度及²³⁴U/²³⁸U放射性活度比的变化
        5.3.2 利津站溶解铀浓度及²³⁴U/²³⁸U放射性活度比的变化
    5.4 调水调沙对小浪底-利津河段溶解铀化学行为的影响
        5.4.1 颗粒物粒径对溶解铀行为的影响
        5.4.2 氧化还原环境的改变对铀形态的影响(第二阶段)
    5.5 调水调沙对黄河下游溶解态铀收支的影响
        5.5.1 支流的汇入(U_I)
        5.5.2 悬浮颗粒物溶解/解吸输入的溶解铀(U_S)
        5.5.3 河水消耗(沿程调水和补给地下水)损失的溶解铀(U_C)
        5.5.4 沉积物间隙水释放的溶解铀(U_P)
    5.6 本章小结
6 水库和调水调沙的运行对黄河铀同位素入海通量的影响
    6.1 样品的采集、分析和数据来源
        6.1.1 样品的采集
        6.1.2 样品的分析
        6.1.3 其他数据来源
    6.2 调水调沙期间径流量和悬浮颗粒物含量的变化(2014年)
        6.2.1 小浪底站径流量和悬浮颗粒物含量的变化
        6.2.2 利津站径流量和悬浮颗粒物含量的变化
        6.2.3 调水调沙期间水、沙输运速度不同
    6.3 小浪底站、利津站溶解铀浓度和通量的变化
    6.4 调水调沙的运行对铀同位素入海通量的影响
        6.4.1 小浪底水库还原态铀的释放
        6.4.2 河床冲刷导致铀同位素的释放
        6.4.3 调水调沙期间利津站溶解铀的入海通量
    6.5 本章小结
7 结论
今后工作的展望
论文的创新点
参考文献
附录
    附录Ⅰ
    附录Ⅱ
    附录Ⅲ
    附录Ⅳ
    附录Ⅴ
致谢
个人简历
博士学位期间已完成文章



本文编号：3866607