本研究选取银川平原中部、南部、北部的三条典型剖面,运用MODFLOW模拟计算剖面的地下水水流模型,在水流模型基础上构建地下水14C溶质运移模型,结合剖面上放射性同位素3H、14C浓度从剖面层次上对地下水循环系统的循环特征、补径排特征以及地下水年龄特征展开分析。首先,分析区域地下水动态特征,根据其动态类型分为径流型、灌溉型、开采型三种类型。根据聚类分析以及多元线性回归模型分析地下水动态影响因素及其影响系数。结合地下水动态类型的影响因素分析以及区域水均衡各项计算,分析剖面上的水均衡,得出剖面上的主要补给来源主要为农田灌溉回渗、水渠渗漏、山洪入渗等,排泄去向主要有排水沟排泄、人工开采、蒸发等。其次,三条剖面主要发育了地下水局部循环系统和区域循环系统二级地下水循环系统,局部地下水循环系统发育深度较浅,水平距离较小,地下水径流强度大,滞留时间短,区域地下水循环发育深度较深,水平距离较大,地下水径流缓慢,滞留时间长。通过各个剖面整体水均衡计算,每条剖面上的水流主要集中在浅层局部地下水循环系统。其次,通过地下水中14C溶质运移模型计算结果展示14C质点浓度分布情况,与地下水中放射性同位素14C以及3H定年结果对比分析得知,地下水中14C质点运移浓度大小分布特征与地下水放射性同位素定年年龄分布特征较好的吻合,验证了剖面地下水14C溶质运移模型具有一定的可靠性,可以参考溶质运移模型初步指导分析剖面上地下水年龄分布。得出剖面上的潜水年龄大多在60a以下,承压水年龄分布从上往下、从西至东地下水年龄由小变大,年龄范围220Ka,为古地下水。最后,剖面上地下水矿化度以及水化学类型沿着补径排循环路线特征差异明显。在贺兰山前单一潜水区以及临近单一潜水区的中西部地下水矿化度较低,过度到东部矿化度逐渐增加,从西至东,水化学类型主要由HCO3·SO4型水→Cl·SO4型水演化。
