유역 특성이 지하수-수면수 상호작용의 계절적 변화를 형성한다—수압적 혼합을 유도하는 지오제닉 실리카의 프록시

초록: 개울을 따라 누적되고 양방향으로 이루어지는 지하수-수면수(GW-SW) 상호작용은 용질 수송과 수원 구성에 영향을 미치는 수리적 전환(HT)으로 정의된다. 그러나 HT는 매우 가변적이며, 지역 지하수, 지질 및 지형에 의해 영향을 받은 공간적 교환 패턴을 생성한다. 따라서 HT를 조절하는 요소를 식별하는 것은 도전 과제가 된다. 우리는 독일 모젤 강의 제3급 지류의 두 구간에서 시공간적 HT 변동성을 연구했다. 또한, 개울과 인근 지하수에서 실리카 농도를 샘플링했다. 이를 통해 HT가 발생하는 지하수와 수면수의 경계층의 스냅샷을 생성하였으며, 이는 하이포레익 구역에서 혼합 과정에 의해 구동된다. 우리는 향상된 수문 분리 방법을 활용하여, 수층 차원과 연결성에 따라 저장 배수의 구간 차이를 밝혀냈다. 데이터는 배수량에 대한 HT의 부정적인 상관관계를 보여주며, 수압 기울기는 오직 빠른 유역 배수 행동을 보이는 구간에서만 HT와 상관관계가 있다. 개울과 우물 간의 실리카 농도를 조사한 결과, 느린 배수 구간에서 HT가 감소함에 따라 실리카 변동성이 유의미하게 증가하는 것을 보여준다. 빠른 배수 구간에서는 이 관계가 계절적이다. 요약하자면, 우리의 결과는 개울 배수가 HT가 용질 수송에 미치는 영향을 형성한다는 것을 보여준다. 그러나 구간 배수 행동은 지하수 저장의 계절적 상태를 형성하며 HT의 추가적인 통제가 될 수 있다. 따라서 오염물질의 농도 변화는 HT에 의해 가려질 수 있다. 우리의 발견은 개울을 따라 HT 변동성을 이해하는 데 기여하며, 물리화학적 수조 성분에 영향을 미치는 능력을 보여준다.