地下水已成为干旱和半干旱地区人类赖以生存和发展的不可缺少的资源,是自然环境的重要组成部分,是经济社会可持续发展的基础条件(张兆吉,等,2007)。随着人类用水的增长,区域地下水位不断下降,地下水系统循环特征发生了变化,如何研究不同阶段地下水系统演变规律,分析地下水演变趋势和主要驱动力因子,通过调控各主要驱动力因子来调控地下水资源成为水文地质、水资源科学领域一个重要的研究方向。
地下水循环演变研究可以通过地下水动力学、水化学和同位素等方法实现。Personm.等(2000)研究了美国阿尔伯克基盆地内断裂带的形成原因,通过建立数学模型分析了断裂带渗透性的变化以及地下水流动过程。Ma T.等(2004)研究了中国山西娘子关泉岩溶水系统结构的演化过程,指出地质因素通过控制岩溶水流动系统的变化影响岩溶水演化。
张宗祜等(1997)研究了华北平原地下水地球化学环境演化规律,以及地下水超量开采区的地下水循环系统及其演变规律,并对地下水环境演化进行预测。许月卿(2003)定量评价了京津以南河北平原降水、气温、地表径流、地下水开采量对地下水位下降的影响。张光辉等(2004)系统研究了晚更新世以来海河平原地下水形成与循环演化规律,以及近50年来人类活动对地下水循环条件影响机理和资源环境效应,提出了地下水系统变化与地质环境、生态环境之间互动机理和未来趋势。裴源生等(2006)进行了平原区复合水循环转化机理研究,针对平原区复合水循环系统的特点,对不同人类活动干扰下的水循环系统进行详细分析,从而为区域水资源的合理开发利用提供了科学的理论基础。孙芳强等(2009)从水化学角度出发,利用查布水源地水化学水平及垂向分布特征,分析了查布水源地地下水循环规律。窦妍(2011)对鄂尔多斯盆地北部白垩系地下水水化学成分及环境同位素演化特征进行研究,从水文地球化学角度揭示了地下水的成因机制、赋存方式、水文地球化学演化及循环规律。