The interaction of surface water (SW) and groundwater (GW) is becoming more and more complex under the effects of climate change and human activity. It is of great significance to fully understand the characteristics of regional SW–GW circulation to reveal the water circulation system and the effect of its evolution mechanism to improve the rational allocation of water resources, especially in arid and semi-arid areas. In this paper, Yinchuan Plain is selected as the study area, where the SW–GW interaction is intensive. Three typical profiles are selected to build two-dimensional hydrogeological structure models, using an integrated approach involving field investigation, numerical simulation, hydrogeochemistry and isotope analysis. The SW–GW transformation characteristics are analyzed with these models, showing that geological structure controls the SW–GW interaction in Yinchuan Plain. The SW–GW flow system presents a multi-level nested system including local, intermediate and regional flow systems. The runoff intensity and renewal rate of different flow systems are evidently different, motivating evolution of the hydro-chemical field; human activities (well mining, agricultural irrigation, ditch drainage, etc.) change the local water flow system with a certain impacting width and depth, resulting in a variation of the hydrological and hydro-chemical fields. This study presents the efficacy of an integrated approach combining numerical simulation, hydrogeochemistry and isotope data, as well as an analysis for the determination of GW-SW interactions in Yinchuan Plain.

中文翻译：

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银川平原地表水与地下水相互作用

在气候变化和人类活动的影响下，地表水 (SW) 和地下水 (GW) 的相互作用变得越来越复杂。充分认识区域SW-GW环流特征，揭示水循环系统及其演化机制对提高水资源合理配置尤其是干旱半干旱地区水资源合理配置的作用具有重要意义。本文选择银川平原作为研究区，其中 SW-GW 相互作用强烈。选取三个典型剖面，采用野外调查、数值模拟、水文地球化学和同位素分析相结合的方法，构建二维水文地质构造模型。用这些模型分析 SW-GW 转换特性，表明地质结构控制了银川平原的 SW-GW 相互作用。SW-GW 流量系统呈现了一个多层次的嵌套系统，包括局部、中间和区域流量系统。不同水流系统的径流强度和更新速率明显不同，促进了水化学场的演化；人类活动（采井、农业灌溉、沟渠排水等）改变了当地水流系统，具有一定的影响宽度和深度，导致水文和水化学领域的变化。本研究展示了结合数值模拟、水文地球化学和同位素数据的综合方法的有效性，以及确定银川平原长波-西南相互作用的分析。SW-GW 流量系统呈现了一个多层次的嵌套系统，包括局部、中间和区域流量系统。不同水流系统的径流强度和更新速率明显不同，促进了水化学场的演化；人类活动（采井、农业灌溉、沟渠排水等）改变了当地水流系统，具有一定的影响宽度和深度，导致水文和水化学领域的变化。本研究展示了结合数值模拟、水文地球化学和同位素数据的综合方法的有效性，以及确定银川平原长波-西南相互作用的分析。SW-GW 流量系统呈现了一个多层次的嵌套系统，包括局部、中间和区域流量系统。不同水流系统的径流强度和更新速率明显不同，促进了水化学场的演化；人类活动（采井、农业灌溉、沟渠排水等）改变了当地水流系统，具有一定的影响宽度和深度，导致水文和水化学领域的变化。本研究展示了结合数值模拟、水文地球化学和同位素数据的综合方法的有效性，以及确定银川平原长波-西南相互作用的分析。推动水化学领域的发展；人类活动（采井、农业灌溉、沟渠排水等）改变了当地水流系统，具有一定的影响宽度和深度，导致水文和水化学领域的变化。本研究展示了结合数值模拟、水文地球化学和同位素数据的综合方法的有效性，以及确定银川平原长波-西南相互作用的分析。推动水化学领域的发展；人类活动（采井、农业灌溉、沟渠排水等）改变了当地水流系统，具有一定的影响宽度和深度，导致水文和水化学领域的变化。本研究展示了结合数值模拟、水文地球化学和同位素数据的综合方法的有效性，以及确定银川平原长波-西南相互作用的分析。