【阶段性成果】汉江下游旧口-沔阳段地球关键带1:5万环境地质调查

项目负责人：马腾

项目工作人员：邓娅敏 梁杏 甘义群 顾延生 蒋宏忱 文章 赖忠平 汪丙国  李辉 马瑞 郭会荣 孙蓉琳 王全荣 邹胜利 王志强 杜尧 於昊天 沈帅 鲁宗杰 陈晨 张婧玮 刘爽 王斌  罗可文 李俊琦  郑杰军  徐宇等

项目起止时间：2016-2018年

《汉江下游旧口-沔阳段地球关键带1:5万环境地质调查》是“长江经济带地质环境综合调查工程”的二级项目。紧密围绕长江中游地区重大水利工程对区域水循环的影响这一核心问题，在汉江下游典型区开展1:5万小流域尺度的地球关键带的示范性调查、监测及建模工作，重点揭示重大水利工程对水循环的影响及其引发的饮水安全和农产品、水产品安全问题，定量评价重大水利工程对汉江下游水资源及生态环境演化的影响，同时探索我国平原地区1:5万地球关键带环境地质调查方法体系，并建立一个地球关键带环境地质调查人才培养基地。

该项目以支撑服务长江经济带发展战略和长江中游城市群发展规划为核心，开展了汉江下游六幅1:5万地球关键带环境地质调查工作，在掌握区域水文地质条件与地下水赋存分布和变化规律的基础上，探索跨学科、跨专业地野外监测技术与方法，开展以土壤、包气带、含水层为重点的地球关键带综合监测，通过土壤生物地球化学调查与监测，揭示浅层关键带物理、化学、生物结构，初步查明了不同土地利用类型下土壤生物地球化学特征。提升地质调查服务生态文明建设的能力。

■  总体布局：“两纵两横”总体战略部署，“两纵”横跨长江-汉江剖面形成对比，“两横”覆盖汉江下游钟祥-仙桃重点区段，长江中游荆江-洪湖区段

■  长江中游地球关键带调查总体工作量：8年19幅标准图幅，总工作量约8550km²

特色：地球关键带微生物结构及填图

致病菌种类数量地理分布

前六位致病菌16S rRNA基因丰度地理分布图

国际上首次开展地下水致病菌填图工作，为供水安全及地下水水源地的选择提供依据。PCA分析表明地下水中致病菌主要受到温度、井深、溶氧、铁等环境因素影响。

深化江汉盆地地下水流动系统认识

• <20m：现代水年龄小于50年，循环交替速度快，循环深度浅

• 20~25m：区域与局部水流系统的混合区域

• 40~50m：年龄3500~4500年

• 60~70m：年龄6000~7000年

• 130~160m：年龄约9000~1万年

 地表水-地下水相互作用规律

水文地质计算

环境示踪剂模拟

p  靠近通顺河(<200m)：季节性补给与排泄

      短时间尺度(月)交换量：0.01 m/day

      长时间尺度(数十年)交换量：0.001 m/day

p  远离通顺河(>1000 m)：补给为主

      短时间尺度(月)交换量：0.01 m/day

      长时间尺度(数十年)交换量：0.0001 m/day

模拟计算水利工程建设对地表水-地下水循环的影响

长江

汉江

水利工程实施10年后长江补给地下水总量：6.04×10⁸ m³/y,

减少7.37×10⁷ m³/y (10.88%),

地下水补给长江总量： 6.66×10⁸ m³/y,

增加2.35×10⁷ m³/y (3.66%)

净交换量： -6.24×10⁷ m³/y.

水利工程实施10年后汉江补给地下水总量：1.86×10⁸ m³/y,

增加5.98×10⁷ m³/y (47.22%),

地下水补给汉江总量：2.59×10⁸m³/y,

增加1.47×10⁷ m³/y (6.03%)

净交换量： -7.27×10⁷ m³/y.

绝对值减少4.51×10⁷ m³/y (38.28%)