加拿大落基山脉高山含水层系统的水文地质特征
抽象的
高山地区的地下水储存对于维持山区溪流的基流至关重要。最近的研究表明，常见的高山地貌（例如，距骨和冰碛）具有大量的地下水储存能力，但尚未了解各个地貌之间的水文地质连通性。本研究描述了加拿大落基山脉高山圆环盆地的水文地质特征，该盆地包含典型的高山地貌（距骨、草甸、冰碛）和水文特征（湖水、溪流和泉水）。
地质、水文和水化学观测用于了解研究盆地的整体水文地质背景，以及三种不同的地球物理方法（电阻率层析成像、地震折射层析成像、和探地雷达）用于表征地下结构和连通性，并开发水文地质概念模型。地球物理成像显示，该斜坡通常厚 20-40 米，并且高度不均匀。草甸沉积物只有 11 米厚，但属于 30-40 米厚的未固结物质堆积的一部分，这些堆积物填充了加深过深的基岩（即封闭的冰下盆地）。
一个较小的浅层地下水系统为距骨上的泉水和草地上的溪流供水，而冰碛中的深层系统为盆地出口泉水供应大部分水，从而充当盆地的“守门人”。尽管本研究中路堤的水文功能与其他位置有很大不同，主要是由于基岩岩性和地貌过程的差异。
概括
在高山地区，地下水储存对于维持山间溪流的基流至关重要。最近的研究表明，常见的高山地貌（例如距骨和冰碛）具有大量的地下水储存能力，但尚未了解特定地貌之间的水文地质连通性。本研究描述了加拿大落基山脉高山冰斗盆地的水文地质特征，该盆地具有典型的地貌（距骨、草原、冰碛）和水文地质特征（小湖泊、溪流和泉水）。
地质、水文和水化学观测被用来了解所研究盆地的一般水文地质背景，三种不同的地球物理方法（电阻率层析成像、地震折射层析成像和探地雷达）被用来描述地下结构和连通性，并开发了概念性水文地质模型。地球物理图像显示，斜坡厚度一般为 20-40 m，且高度不均匀。草原沉积物只有 11 米厚，但却是 30-40 米厚的未固结物质堆积的一部分，这些堆积物填充了基岩中的深度超深（即封闭的盆地冰下）。
一个小型潜水含水层系统为斜坡上的泉水和草原上的溪流供水，而深冰碛系统为流出盆地的泉水提供大部分水，从而充当流域的“看门人”。尽管本研究中斜坡的水文功能与其他位置的水文功能有很大不同，主要是由于基岩岩性和地貌过程的差异，但这里制定的总体概念方案有望适用于其他地区的高山。
介绍
山脉通常被称为“世界水塔”（Bandyopadhyay 等人，1997 年）。尽管只覆盖了世界陆地表面积的大约 25%，但它们占地表径流的 32%（Meybeck 等人， 2001 年）和 60%（Bandyopadhyay 等人，1997 年）之间。此外，世界上 7% 的山区为下游人口提供了必要的水资源，另外 37% 的山区为容易出现水资源短缺的地区提供了重要的水资源支持（Viviroli 等人，2007 年）。在过去半个世纪的过程中，已经记录了较早的春季淡水和减少的秋季和冬季流量（例如，Burn 等人，2008 年；Rood 等人，2008 年；DeBeer 等人，2008 年）。2016 年）。这对山区生态系统的水资源和山区生态系统来说都是令人担忧的，山区生态系统表现出高度的生物多样性和对气候变化的高度敏感性（Hannah 等人，2007 年；Brown 等人，2009 年；Finn 等人，2013 年； Steinbauer等人， 2016年）
由于高山地区的小规模异质性，预测山区的流量变化变得复杂。近年来，研究人员越来越意识到地下水在山区水文中的重要作用。尽管早期的工作人员假设山区集水区的行为类似于“聚四氟乙烯盆地”，但自 20 世纪 90 年代中期以来的研究表明，即使是高山地区的薄而粗的沉积物也构成了重要的流动路径和水库（例如，Campbell 等人1995 年；Mast等人1995 年）。
距骨沉积是常见的、长期存在的高寒地貌，是高寒带重要的水文地质单元。来自落基山脉科罗拉多前山脉的几项示踪研究表明，距骨斜坡是某些盆地的主要储层。在秘鲁的科迪勒拉布兰卡也观察到了类似的模式，那里的距骨斜坡（和相关的碎屑扇）是重要的补给特征，为旱季储存融水。虽然一些作者发现饱和厚度高达 11 m 大多数人得出结论，路堤中的地下水流集中在沿基岩-距骨界面的薄层中。因此，基岩地形被认为是高山地形中距骨和类似粗粒单元的流动路径和储存的重要控制因素。
