[泪][泪]虽然早就知道刘宇宁很帅，但是我还是想夸他真的好帅啊！！！
每一次都比我期待得要帅无数倍！帅到让我惊喜！！
每一张照片、每一帧画面都值得我反复点开放大品味无数遍！！[苦涩][苦涩]
我好幸福！！他不仅长得帅，而且唱啥歌都那么好听，都那么让人陶醉，@摩登兄弟刘宇宁 你一定是得到了神的偏爱才可以这么完美
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【迭代：一颗砀山梨背后的产业竞争格局，砀山水果如何突围】就像一条大河，砀山的水果产业总能在竞争的落差中找到奔流的动能。
166年前黄河改道北徙，在砀山县境内留下一条46.6公里的废河道。黄河流经砀山期间，有记载的决口和泛滥多达五十余次。
黄河走了，结束了长期洪涝灾害，留下了漫天黄沙，“张嘴沙打牙，庄稼被打瞎”。在这片270平方公里的独特沙土地上，诞生了世界最大的梨园和著名的砀山水果产业。
第一次产业红利
砀山酥梨大发展始于上世纪50年代，为了治理风沙，砀山动员全县在黄河故道载种耐盐碱、耐旱涝的梨树。几年后，黄河故道上游170公里的兰考县，也是为了治沙，焦裕禄选择了速生的泡桐。当年的选择，为兰考留下了一座绿色银行。
焦裕禄去世几十年后，桐木成材。兰考木匠将泡桐木制成灶台风箱，贩卖到上海。老师傅发现桐木声音通透、传导性不错，加上抗腐耐热、不易变形，于是便找到兰考当地木匠制作音板。
生长在兰考沙土中的泡桐，由于特殊的气候和土壤条件，成就了质地疏密适度、纹理天然美观等特点。现在兰考制作的乐器，不仅销往全国，还出口到美国、日本、加拿大等地。近期网上爆火的山东曹县，出口到日本的棺材，用的也是兰考的泡桐。
相比兰考泡桐，砀山酥梨成名更早，已有两千多年栽培史。明万历、清乾隆时还被列为贡品。
“砀山酥梨最大的特点，就是历经多年，它还是它。”砀山县副县长陈新启介绍，两千多年中历经各种灾害，每次都可能导致品种进化或退化，但其酥脆浓甜的特征，被稳定地保留下来。
“酥脆浓甜”，在上世纪80年代的中国还非常稀缺，全国水果商人汇集砀山抢梨，到90年代中期，发展到了一个高峰，地头收购价每斤接近2元，一亩梨园就是一个万元户。
尾随水果商人到来的是各地的梨苗商人，他们把砀山酥梨引种到了江苏、陕西、山西、山东、河南、陕西、新疆等地。到2004年，除砀山本地有50万亩连片种植的砀山酥梨外，全国各地引种面积近500万亩，几乎占到当时全国梨树种植面积的三分之一。加之砀山酥梨丰产的特性，其产量更是占到全国梨产量的48％。
产量的激增让产品的势能快速耗散，2003年和2004年，产地批发价降到了90年代的五分之一。
砀山必须找到新的竞争落差。
第二次产业升级
第一次砀山水果产业红利，是有和无的竞争。改革开放后，中国的水果市场从供给短缺向供给过剩转变，很难再出现一个爆品通吃的机会。第二次产业升级，应该比什么?
砀山县政府于2001年制定了“4111”计划，三年后又修订为“3211”计划，即保留优质砀山酥梨30万亩，通过高接换头发展优质新品种及加工品种20万亩，发展优质黄桃等杂果10万亩，更新苹果新品种，稳定面积10万亩。
“高接换头”是果树的一种快速迭代技术，保留原来果树，在树冠部位换接其他品种。好处是能节省从树苗到成年的时间，代价是无法改变树型、树间距，从而给第三次产业升级埋下了伏笔。
砍结果的树，嫁接新树苗，是一次巨大的冒险。谁也不敢保证新产品一定成功，果农动力不足，有人喊出了“不换思想就换头”的口号，鼓励把酥梨的头换成黄冠梨和翠玉梨的头。
黄冠梨是河北省农林科学院石家庄果树研究所于1977年以雪花梨为母本、日本砂梨“新世纪”为父本杂交培育而成。黄冠梨有三个特点最让当时砀山水果产业的决策者心动，第一残渣少，第二酸甜适口，第三成熟时间早，比酥梨早了一个月。
第一和第二个特点弥补了酥梨风味的不足，第三个特点则拉长了砀山产区梨的销售期，避免集中上市。
除了河北黄冠梨，还从山东引进了日韩梨和其它国内外较先进的梨、苹果等名特优新果树16种，品种上百个。
梨的品种多了，总产量还要降下来，替代梨的产品是黄桃。目前砀山是世界第三大黄桃产区，种植面积15万亩，年产30万吨。
黄桃最常见的吃法是做成罐头，特别在西北省份，黄桃罐头是很多人童年的小确幸。西北人更偏爱黄桃罐头的味道吗?
砀山虹桥食品公司负责人徐奥提出了另一种解释，砀山本地水果罐头厂，早期并不做水果罐头，而是蔬菜罐头，西北和东北冬季缺少蔬菜，是罐头的主要销售地。吃菜难解决后，工厂更新产品，黄桃罐头取代蔬菜罐头，在成熟渠道的北方市场继续销售。
稳定的供给和成熟的销售渠道，才催生出了特定区域的口味偏好。
罐头把砀山的水果产业从农业升级到了工业，不仅消化了非商品果，还提高了产品附加值。2020年全县水果加工产值190亿元, 黄桃罐头产量国内第一。
控产量，引进新品种，调整种植结构，发展水果加工业，一套组合拳，砀山水果产业完成第二次升级。
第三次产业竞争
第三次升级最难，因为正在进行中。
很难说，第三次产业升级始于何时，一个比较一致的看法是，电商入场后，传统水果销售中的一些旧壁垒被推平，取而代之，新的规则建立起来。
第一个被打破的旧壁垒是靠信息差赚钱。
水果商人纪宗文经营皖北最大的冷库已11年，滚动投资8000万元，建成2万吨库。各地水果商人把收购的果子存放在冷库中，等待最好的销售时机。2017年，纪宗文和妹妹纪盼在拼多多开店，做起了电商。
“以前给各地供货，报价都不一样，南京的价格和上海的肯定不一样。”纪宗文说，经过层层中间商，消费者在每一个水果摊上买的价格也不一样。
电商入局后，价格透明，中间商很难再靠信息不对称赚钱。
第二个被打破的是品类壁垒。砀山的水果不仅要与其它产区水果竞争，甚至还要和全世界优势产区的水果竞争。
砀山不仅要和河北、山东的梨产区竞争，全国1400万亩的梨，还要和3000万亩的苹果，3700万亩的柑橘，2200万亩的西瓜，1300万亩的桃，1000万亩的葡萄等大宗水果竞争。
近年来拼多多上不断出现新品爆款水果，会理软籽石榴，丹东99草莓，四川爱媛果冻橙，福建涫溪蜜柚，云南石林人参果，这些水果单价高，抢走了一大批爱尝鲜的年轻人。进口的智利车厘子、新西兰猕猴桃、泰国榴莲、越南芒果等水果，给消费者提供了来自全世界的选择。
世界变平了，竞争再次升级。
竞争不再是某几个批发商之间的博弈，而是产区和产区间的比赛。一颗小小的水果，越来越成为从育种、标准化种植、现代产业链、销售通道、快速获取市场信息、准确决策到打造品牌的全方位比拼。
2019年砀山县政府选择3000亩集中连片优质梨园，建设集“智能化管理、标准化生产、品牌化销售、农旅相结合”为一体的“一号梨园”，代表了砀山梨种植的最高水平。
一号梨园使用了大量传感器、自动杀虫装置、水肥一体化等设施，砀山县梨树研究中心主任田娟希望这个高标准梨园不仅用于示范，还要解决普通梨农生产中的实际问题，为此开设了辅导班，免费向种植户介绍标准化生产。
然而梨农年纪偏大，很多是60岁以上的老人，对设施投入的账算不清，加上梨树历史悠久，很难改变树型、树间距，机械化潜力有限。
砀山的黄桃罐头产业也面临类似问题。徐奥自2015年接手家族罐头厂后，每年都改造生产线，但挖桃核只能靠双手，占用全厂40％的工人。招人成了徐奥的一件大事。
另一家1.5万吨的玄庙镇冷链物流产业园里的水果，30％的量走线上，“其中99％通过拼多多销售”，冷库负责人蒋松林计划今年再扩建5000吨厂房。除了这两家规模最大的冷库，砀山还建设了140多座中小型冷库，总容量20万吨。冷库能把砀山梨的销售周期拉长三个月。
砀山水果产业的参与者，正用各自的方式加入第三次产业升级，寻找或制造新的“竞争落差”。
新的变量
在第三次产业升级中，电商是一个新增重要变量。
砀山重视发展农产品电商，多次获得国家级荣誉，电商销售额从2015年的10.4亿元，增长为2020年的60亿元，年均增长率41.7％。目前有十多万人从事电商、物流、包材相关产业。
除了能看到的拓阔销路，增加就业，拼多多还以产业安全阀的功能，更深入地参与到了砀山水果产业的机理中。
纪宗文和妹妹纪盼合理利用线上可以快速大量走货的特点，发明了新的商业模式，为冷库客户提供“仓储+垫资+代销”服务。
商家缺乏资金收购水果，纪宗文提供1∶1垫资，商家把收购的水果存在冷库，纪宗文收取冷藏费。如果行情好，商家出货获利，皆大欢喜。如果行情不好，纪宗文可以通过自己的拼多多店铺快速出货，按止损价“平仓”。
通过这种创新，纪宗文为十几个合作商家，既提供了贷款又规避了风险。
徐奥创新了另一种模式，他为代工的贴牌商提供“代工+兜底销售”服务，让合作伙伴放心下单，如果行情不好，他用自己的拼多多网店帮客户销售，快速回款。徐奥得到代工费，还能让生产线稳定开机，保持最大产能，降低了生产边际成本。
通过电商，徐奥还能更敏锐感知市场变化。年轻人误解水果罐头有防腐剂，不爱买，他就开发新品，发现酸奶西米露水果罐头卖得不错，立即上新品，现在销售额已超过了传统水果罐头。
拼多多自2019年推出新品牌计划，帮助有产品能力的代工厂了解目标消费群体，给出产品建议，帮助中国制造业建立自己的品牌。截至2020年，已有1500余家企业参与定制化生产，产生4000多款定制化产品、4.6亿笔定制化订单。
2019年砀山在建设一号梨园的同时，还申请了商标，却发现已被河北的一家企业注册，无奈改为“梨园一号”。“坐高铁有可能看到我们的广告，‘梨，还是砀山的好’。”砀山县农业局副局长曹爱平希望砀山水果不仅要做响区域公共品牌，还要打造几个著名的企业品牌，但这件事政府只能帮忙，最终还是要靠企业家。
43岁的退伍军人王小辉经营的“吾家吾村”拼多多店铺，去年卖出了6000万元砀山水果，今年目标是1个亿。王小辉的策略是严控发货品质，自建发货标准，对果形、成熟度、颜色、大小都有要求，希望在线上建立自己的品牌。
截至2021年3月底，在拼多多上，已有2645款农(副)产品销量超过10万+，越来越多的产区利用“新农具”找到竞争落差。
“电子商务在中国的发展全球领先，农产品上行是所有电商中最困难的。平台与商家长期合作，形成了很好的产业基础。”中国人民大学数字经济研究中心执行主任程华认为，新电商不仅是一次机会，更越来越成为农产品流通的“基础公共设施”。把销量暴增的短期红利，转化为产区综合优势的长期红利，将是未来竞争的重点。
166年前黄河改道北徙，在砀山县境内留下一条46.6公里的废河道。黄河流经砀山期间，有记载的决口和泛滥多达五十余次。
黄河走了，结束了长期洪涝灾害，留下了漫天黄沙，“张嘴沙打牙，庄稼被打瞎”。在这片270平方公里的独特沙土地上，诞生了世界最大的梨园和著名的砀山水果产业。
第一次产业红利
砀山酥梨大发展始于上世纪50年代，为了治理风沙，砀山动员全县在黄河故道载种耐盐碱、耐旱涝的梨树。几年后，黄河故道上游170公里的兰考县，也是为了治沙，焦裕禄选择了速生的泡桐。当年的选择，为兰考留下了一座绿色银行。
焦裕禄去世几十年后，桐木成材。兰考木匠将泡桐木制成灶台风箱，贩卖到上海。老师傅发现桐木声音通透、传导性不错，加上抗腐耐热、不易变形，于是便找到兰考当地木匠制作音板。
生长在兰考沙土中的泡桐，由于特殊的气候和土壤条件，成就了质地疏密适度、纹理天然美观等特点。现在兰考制作的乐器，不仅销往全国，还出口到美国、日本、加拿大等地。近期网上爆火的山东曹县，出口到日本的棺材，用的也是兰考的泡桐。
相比兰考泡桐，砀山酥梨成名更早，已有两千多年栽培史。明万历、清乾隆时还被列为贡品。
“砀山酥梨最大的特点，就是历经多年，它还是它。”砀山县副县长陈新启介绍，两千多年中历经各种灾害，每次都可能导致品种进化或退化，但其酥脆浓甜的特征，被稳定地保留下来。
“酥脆浓甜”，在上世纪80年代的中国还非常稀缺，全国水果商人汇集砀山抢梨，到90年代中期，发展到了一个高峰，地头收购价每斤接近2元，一亩梨园就是一个万元户。
尾随水果商人到来的是各地的梨苗商人，他们把砀山酥梨引种到了江苏、陕西、山西、山东、河南、陕西、新疆等地。到2004年，除砀山本地有50万亩连片种植的砀山酥梨外，全国各地引种面积近500万亩，几乎占到当时全国梨树种植面积的三分之一。加之砀山酥梨丰产的特性，其产量更是占到全国梨产量的48％。
产量的激增让产品的势能快速耗散，2003年和2004年，产地批发价降到了90年代的五分之一。
砀山必须找到新的竞争落差。
第二次产业升级
第一次砀山水果产业红利，是有和无的竞争。改革开放后，中国的水果市场从供给短缺向供给过剩转变，很难再出现一个爆品通吃的机会。第二次产业升级，应该比什么?
砀山县政府于2001年制定了“4111”计划，三年后又修订为“3211”计划，即保留优质砀山酥梨30万亩，通过高接换头发展优质新品种及加工品种20万亩，发展优质黄桃等杂果10万亩，更新苹果新品种，稳定面积10万亩。
“高接换头”是果树的一种快速迭代技术，保留原来果树，在树冠部位换接其他品种。好处是能节省从树苗到成年的时间，代价是无法改变树型、树间距，从而给第三次产业升级埋下了伏笔。
砍结果的树，嫁接新树苗，是一次巨大的冒险。谁也不敢保证新产品一定成功，果农动力不足，有人喊出了“不换思想就换头”的口号，鼓励把酥梨的头换成黄冠梨和翠玉梨的头。
黄冠梨是河北省农林科学院石家庄果树研究所于1977年以雪花梨为母本、日本砂梨“新世纪”为父本杂交培育而成。黄冠梨有三个特点最让当时砀山水果产业的决策者心动，第一残渣少，第二酸甜适口，第三成熟时间早，比酥梨早了一个月。
第一和第二个特点弥补了酥梨风味的不足，第三个特点则拉长了砀山产区梨的销售期，避免集中上市。
除了河北黄冠梨，还从山东引进了日韩梨和其它国内外较先进的梨、苹果等名特优新果树16种，品种上百个。
梨的品种多了，总产量还要降下来，替代梨的产品是黄桃。目前砀山是世界第三大黄桃产区，种植面积15万亩，年产30万吨。
黄桃最常见的吃法是做成罐头，特别在西北省份，黄桃罐头是很多人童年的小确幸。西北人更偏爱黄桃罐头的味道吗?
砀山虹桥食品公司负责人徐奥提出了另一种解释，砀山本地水果罐头厂，早期并不做水果罐头，而是蔬菜罐头，西北和东北冬季缺少蔬菜，是罐头的主要销售地。吃菜难解决后，工厂更新产品，黄桃罐头取代蔬菜罐头，在成熟渠道的北方市场继续销售。
稳定的供给和成熟的销售渠道，才催生出了特定区域的口味偏好。
罐头把砀山的水果产业从农业升级到了工业，不仅消化了非商品果，还提高了产品附加值。2020年全县水果加工产值190亿元, 黄桃罐头产量国内第一。
控产量，引进新品种，调整种植结构，发展水果加工业，一套组合拳，砀山水果产业完成第二次升级。
第三次产业竞争
第三次升级最难，因为正在进行中。
很难说，第三次产业升级始于何时，一个比较一致的看法是，电商入场后，传统水果销售中的一些旧壁垒被推平，取而代之，新的规则建立起来。
第一个被打破的旧壁垒是靠信息差赚钱。
水果商人纪宗文经营皖北最大的冷库已11年，滚动投资8000万元，建成2万吨库。各地水果商人把收购的果子存放在冷库中，等待最好的销售时机。2017年，纪宗文和妹妹纪盼在拼多多开店，做起了电商。
“以前给各地供货，报价都不一样，南京的价格和上海的肯定不一样。”纪宗文说，经过层层中间商，消费者在每一个水果摊上买的价格也不一样。
电商入局后，价格透明，中间商很难再靠信息不对称赚钱。
第二个被打破的是品类壁垒。砀山的水果不仅要与其它产区水果竞争，甚至还要和全世界优势产区的水果竞争。
砀山不仅要和河北、山东的梨产区竞争，全国1400万亩的梨，还要和3000万亩的苹果，3700万亩的柑橘，2200万亩的西瓜，1300万亩的桃，1000万亩的葡萄等大宗水果竞争。
近年来拼多多上不断出现新品爆款水果，会理软籽石榴，丹东99草莓，四川爱媛果冻橙，福建涫溪蜜柚，云南石林人参果，这些水果单价高，抢走了一大批爱尝鲜的年轻人。进口的智利车厘子、新西兰猕猴桃、泰国榴莲、越南芒果等水果，给消费者提供了来自全世界的选择。
世界变平了，竞争再次升级。
竞争不再是某几个批发商之间的博弈，而是产区和产区间的比赛。一颗小小的水果，越来越成为从育种、标准化种植、现代产业链、销售通道、快速获取市场信息、准确决策到打造品牌的全方位比拼。
2019年砀山县政府选择3000亩集中连片优质梨园，建设集“智能化管理、标准化生产、品牌化销售、农旅相结合”为一体的“一号梨园”，代表了砀山梨种植的最高水平。
一号梨园使用了大量传感器、自动杀虫装置、水肥一体化等设施，砀山县梨树研究中心主任田娟希望这个高标准梨园不仅用于示范，还要解决普通梨农生产中的实际问题，为此开设了辅导班，免费向种植户介绍标准化生产。
然而梨农年纪偏大，很多是60岁以上的老人，对设施投入的账算不清，加上梨树历史悠久，很难改变树型、树间距，机械化潜力有限。
砀山的黄桃罐头产业也面临类似问题。徐奥自2015年接手家族罐头厂后，每年都改造生产线，但挖桃核只能靠双手，占用全厂40％的工人。招人成了徐奥的一件大事。
另一家1.5万吨的玄庙镇冷链物流产业园里的水果，30％的量走线上，“其中99％通过拼多多销售”，冷库负责人蒋松林计划今年再扩建5000吨厂房。除了这两家规模最大的冷库，砀山还建设了140多座中小型冷库，总容量20万吨。冷库能把砀山梨的销售周期拉长三个月。
砀山水果产业的参与者，正用各自的方式加入第三次产业升级，寻找或制造新的“竞争落差”。
新的变量
在第三次产业升级中，电商是一个新增重要变量。
砀山重视发展农产品电商，多次获得国家级荣誉，电商销售额从2015年的10.4亿元，增长为2020年的60亿元，年均增长率41.7％。目前有十多万人从事电商、物流、包材相关产业。
除了能看到的拓阔销路，增加就业，拼多多还以产业安全阀的功能，更深入地参与到了砀山水果产业的机理中。
纪宗文和妹妹纪盼合理利用线上可以快速大量走货的特点，发明了新的商业模式，为冷库客户提供“仓储+垫资+代销”服务。
商家缺乏资金收购水果，纪宗文提供1∶1垫资，商家把收购的水果存在冷库，纪宗文收取冷藏费。如果行情好，商家出货获利，皆大欢喜。如果行情不好，纪宗文可以通过自己的拼多多店铺快速出货，按止损价“平仓”。
通过这种创新，纪宗文为十几个合作商家，既提供了贷款又规避了风险。
徐奥创新了另一种模式，他为代工的贴牌商提供“代工+兜底销售”服务，让合作伙伴放心下单，如果行情不好，他用自己的拼多多网店帮客户销售，快速回款。徐奥得到代工费，还能让生产线稳定开机，保持最大产能，降低了生产边际成本。
通过电商，徐奥还能更敏锐感知市场变化。年轻人误解水果罐头有防腐剂，不爱买，他就开发新品，发现酸奶西米露水果罐头卖得不错，立即上新品，现在销售额已超过了传统水果罐头。
拼多多自2019年推出新品牌计划，帮助有产品能力的代工厂了解目标消费群体，给出产品建议，帮助中国制造业建立自己的品牌。截至2020年，已有1500余家企业参与定制化生产，产生4000多款定制化产品、4.6亿笔定制化订单。
2019年砀山在建设一号梨园的同时，还申请了商标，却发现已被河北的一家企业注册，无奈改为“梨园一号”。“坐高铁有可能看到我们的广告，‘梨，还是砀山的好’。”砀山县农业局副局长曹爱平希望砀山水果不仅要做响区域公共品牌，还要打造几个著名的企业品牌，但这件事政府只能帮忙，最终还是要靠企业家。
43岁的退伍军人王小辉经营的“吾家吾村”拼多多店铺，去年卖出了6000万元砀山水果，今年目标是1个亿。王小辉的策略是严控发货品质，自建发货标准，对果形、成熟度、颜色、大小都有要求，希望在线上建立自己的品牌。
截至2021年3月底，在拼多多上，已有2645款农(副)产品销量超过10万+，越来越多的产区利用“新农具”找到竞争落差。
“电子商务在中国的发展全球领先，农产品上行是所有电商中最困难的。平台与商家长期合作，形成了很好的产业基础。”中国人民大学数字经济研究中心执行主任程华认为，新电商不仅是一次机会，更越来越成为农产品流通的“基础公共设施”。把销量暴增的短期红利，转化为产区综合优势的长期红利，将是未来竞争的重点。
【水不只往低处流？重磅论文揭示地下水密码：“看不到地下水流，就把它‘画’出来”】“人往高处走，水往低处流”这句话，揭示着世间再平常不过的规律。然而，凡事都有个例外，比如，在我们脚下的“深地”，水不一定只往低处流。
地下水如何循环，是地下水科学研究最基本的问题之一。尽管早在1963年匈牙利裔加拿大科学家J. Tóth就用解析方法绘制了地下水系统复杂的多级嵌套结构，但人们很少从现场观测和试验中真正认识地下水流情况，这大大限制了地下水系统理论的完善和相应的“深地”开发利用。
8月9日，我国同位素水文地质领域的研究人员主导发表在《地球物理研究快报》（GRL）上的一篇重磅国际合作研究论文——《钻井地下水年龄和化学成分剖面上转折点揭示盆地多级嵌套地下水系统》https://t.cn/A6IaUI49，不仅佐证了地下水并不只是“往低处流”，更揭示了地下水循环的丰富内涵和精湛细节，这将为我国深地资源开发利用提供难得的科学基础。
论文在线发表后，《中国科学报》联系采访了该论文的第一作者、中国地质调查局西安地质调查中心高工张俊，以及论文通讯作者之一、中科院地质与地球物理研究所研究员庞忠和。
△ 地下水多大岁数？取出来测一测
地下水循环的问题在地下水科学研究领域的基础地位，堪比爱因斯坦定律之于物理学。然而，与地表水相比，地下水“不可见”及其水系统结构复杂的属性，使得人们在野外识别它的难度很大。
看不到它，就把它“画”出来。在内蒙古高原的鄂尔多斯盆地，科学家们以这里的地下水系统为对象，施展起了他们的“绘画天才”。不过，他们用来作画的“笔墨”，是钻井剖面上的地下水年龄数据和地球化学成分信息。
水从地表渗入地下开始算起，到采样时所经过的时间，就是地下水的年龄。庞忠和告诉《中国科学报》，通过摸底不同地点地下水的年龄、水位等情况，再结合化学成分特征画线，找到“转折点”，就能准确描摹地下水的多级嵌套循环系统。
而要获得实测地下水年龄和化学成分，首要的问题就是要精准取样。然而由于钻孔内地下水一般处于运动状态，传统的“全井抽水”试验方法很难取到不同深度的分层样品，而详细的分层样品数据恰恰是刻画地下水系统结构的关键信息。
工欲善其事，必先利其器。创造和改进试验和测试技术，是研究团队要闯的第一道关。
庞忠和告诉记者，双栓塞（double-packer）地下水分层采样与试验系统最早于本世纪初经由国际原子能机构（IAEA）技术合作项目引入我国，在深层地下水勘查和高放核废物地质处置选址项目中开始应用。但是，它在实践中也遇到一些问题。2010年以后，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心的研究人员重新设计了“双栓塞分层抽水试验系统”，在设备材质、耐压性能、止水效果等方面加以改进，使其能够适应我国深井高水压条件下的分层取样要求。
“国产新设备可以满足水文地质勘查工作需要。”张俊对《中国科学报》介绍说， “在鄂尔多斯盆地，我们通过控制取样流量和降深，并通过建立水质现场监测评价方法，避免了取样过程中‘层间越流’和外来水混入的可能。”张俊表示，这些举措有效提高了采样质量，为精细刻画地下水系统打下了可靠的基础。
取样之后就是“定年”。不过，常用的氚（3H）和碳（14C）同位素方法测定上限分别为60年以内和4万年以内，这对于年龄动辄超过4万年的大型盆地深层地下水而言，显得不够用。
“本次研究采用了最新的氪（Kr）同位素定年技术。” 庞忠和对《中国科学报》介绍说，5年前我们和中国科技大学教授卢征天团队合作，开展测量技术和应用条件的研究。
Kr是惰性气体，81Kr的半衰期是23万年，定年范围可达130万年，而且81Kr在地下无干扰源，化学性质稳定，不和其他物质发生反应，是古老地下水的理想定年方法。但该方法的应用长期受限，这缘于81Kr同位素在自然界中的丰度极低，传统方法很难以检测到。
在破解这一难题过程中，量子测量技术发挥了重要作用。庞忠和告诉记者，基于激光冷却原子阱技术（ATTA），卢征天团队自主研发了ATTA痕量同位素分析实验装置，为81Kr的痕量分析提供了“测量神器”，现在定年只需要20千克水样，大大拓展了该方法应用领域。
卢征天团队也是本次研究的重要参与者。他告诉记者，ATTA是一种量子测量技术，该方法可实现单原子水平的计数，具有极高的灵敏度。
“ATTA可以在每微升为10-14 同位素水平(STP)的氪气中计数极低浓度的85Kr和81Kr原子。”卢征天对记者解释道，通过技术改进，他们目前已经获得了更好的原子冷却、收集和检测效率，可将Kr同位素定年实际应用所需的地下水样品量从200kg减小到 20kg，并提高了测量精度和定年范围。现在，中国科学技术大学是国际上唯一拥有有能力实现地下水采样、气体分离提纯和ATTA同位素分析完整流程的实验室的单位。
“在ATTA技术加持下，Kr同位素定年法已成为国际上公认最好的古地下水定年方法。”庞忠和说。
△ 让地下水流“显形”
综合运用地下水分层抽水试验系统、3H、14C、81Kr和85Kr以及水化学成分等多种示踪定年和数值模拟等技术，研究团队在钻孔内确定了详细的地下水位、年龄和地球化学实测剖面。
“这些剖面可以帮助我们更好地区别地下水多级嵌套系统之间的界面。”张俊说，通过将这些实测剖面与数值模拟结果得到的地下水流场和年龄场进行对比验证，就可以基于多种证据圈定地下水系统的空间结构，从而有效识别并精细刻画出地下水系统的多级嵌套结构（如图）。
地下水流1的副本.jpg
鄂尔多斯乌审召盆地地下水系统的多级嵌套结构：（a）图是地下水流系统多级嵌套结构示意图，（b）图是地下水流和年龄数值模拟结果。张俊 供图
与前人在鄂尔多斯盆地的研究结果（地下水最大年龄4万年）相比，该研究首次发现超过20万年的地下水，得到的地下水年龄剖面比以往研究更加精细准确，使人们对鄂尔多斯盆地地下水循环规律的认识达到了新的高度。
“这是我国地下水科学界20年努力的一个里程碑式的进展。”庞忠和告诉《中国科学报》：“如果说上个世纪澳大利亚大自流水盆地的研究给人们呈现了大型沉积盆地地下水循环的宏大格局的话，今天我国的鄂尔多斯盆地则展示了这个循环系统的丰富内涵和精湛细节。而这恰恰反映了其本质特征。”
而在研究中先后涌现的科技突破——研究团队成功实现了packer和ATTA设备的国产化，更让庞忠和心生感慨：“从同位素水文地质学角度来讲，packer和ATTA两项顶尖技术整合起来，再加上科学深钻连井剖面的研究平台，无疑是做深层地下水科研的最好状态了。”
△ 为“深地”应用筑牢科学基础
谈及该研究的意义，庞忠和表示，总的来说，这是一项应用基础研究，其对区域尺度地下水系统理论研究提供了重要佐证；并且它结合了地球系统科学的概念，也有力推动了地下水科学向前进步。
不仅如此，尽管目前还无法直接评估该成果的实际应用价值，但其对于深地资源和空间利用的指导意义仍然非常可观。
“比如核废料处置、二氧化碳地下封存等，需要寻找一个安全、稳定的地下环境，只有类似区域尺度地下系统被精细刻画出以后，人们才好决定去哪儿封存。”庞忠和展望道，这在当前“碳中和”背景下意义深远。
当然，这类研究对于地下水的资源评价和可持续开采而言，是必不可少的理论基础。
庞忠和举例说，近年来，作为世界上三个最干旱的极端干旱区之一的新疆，居然也时不时会发生洪水现象——这是全球变暖、气温升高以后冰川融化退缩的结果。干旱地区发洪水的时候怎么办？“当我们了解清楚了地下水文状况后，我们给新疆提供了具体建议：把多余的冰川融水存在地下，建一个地下水库。这作为应对气候变化的一个手段，现在已经行动起来了。”
此外，相应的理论成果还将进一步指导区域地热资源开发、地下空间利用等的开展。庞忠和说，在当前全球应对气候变化的大背景下，“深地”开发是一个重要手段，但在之前，“我们需要先解码”。https://t.cn/A6IaUI4C
地下水如何循环，是地下水科学研究最基本的问题之一。尽管早在1963年匈牙利裔加拿大科学家J. Tóth就用解析方法绘制了地下水系统复杂的多级嵌套结构，但人们很少从现场观测和试验中真正认识地下水流情况，这大大限制了地下水系统理论的完善和相应的“深地”开发利用。
8月9日，我国同位素水文地质领域的研究人员主导发表在《地球物理研究快报》（GRL）上的一篇重磅国际合作研究论文——《钻井地下水年龄和化学成分剖面上转折点揭示盆地多级嵌套地下水系统》https://t.cn/A6IaUI49，不仅佐证了地下水并不只是“往低处流”，更揭示了地下水循环的丰富内涵和精湛细节，这将为我国深地资源开发利用提供难得的科学基础。
论文在线发表后，《中国科学报》联系采访了该论文的第一作者、中国地质调查局西安地质调查中心高工张俊，以及论文通讯作者之一、中科院地质与地球物理研究所研究员庞忠和。
△ 地下水多大岁数？取出来测一测
地下水循环的问题在地下水科学研究领域的基础地位，堪比爱因斯坦定律之于物理学。然而，与地表水相比，地下水“不可见”及其水系统结构复杂的属性，使得人们在野外识别它的难度很大。
看不到它，就把它“画”出来。在内蒙古高原的鄂尔多斯盆地，科学家们以这里的地下水系统为对象，施展起了他们的“绘画天才”。不过，他们用来作画的“笔墨”，是钻井剖面上的地下水年龄数据和地球化学成分信息。
水从地表渗入地下开始算起，到采样时所经过的时间，就是地下水的年龄。庞忠和告诉《中国科学报》，通过摸底不同地点地下水的年龄、水位等情况，再结合化学成分特征画线，找到“转折点”，就能准确描摹地下水的多级嵌套循环系统。
而要获得实测地下水年龄和化学成分，首要的问题就是要精准取样。然而由于钻孔内地下水一般处于运动状态，传统的“全井抽水”试验方法很难取到不同深度的分层样品，而详细的分层样品数据恰恰是刻画地下水系统结构的关键信息。
工欲善其事，必先利其器。创造和改进试验和测试技术，是研究团队要闯的第一道关。
庞忠和告诉记者，双栓塞（double-packer）地下水分层采样与试验系统最早于本世纪初经由国际原子能机构（IAEA）技术合作项目引入我国，在深层地下水勘查和高放核废物地质处置选址项目中开始应用。但是，它在实践中也遇到一些问题。2010年以后，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心的研究人员重新设计了“双栓塞分层抽水试验系统”，在设备材质、耐压性能、止水效果等方面加以改进，使其能够适应我国深井高水压条件下的分层取样要求。
“国产新设备可以满足水文地质勘查工作需要。”张俊对《中国科学报》介绍说， “在鄂尔多斯盆地，我们通过控制取样流量和降深，并通过建立水质现场监测评价方法，避免了取样过程中‘层间越流’和外来水混入的可能。”张俊表示，这些举措有效提高了采样质量，为精细刻画地下水系统打下了可靠的基础。
取样之后就是“定年”。不过，常用的氚（3H）和碳（14C）同位素方法测定上限分别为60年以内和4万年以内，这对于年龄动辄超过4万年的大型盆地深层地下水而言，显得不够用。
“本次研究采用了最新的氪（Kr）同位素定年技术。” 庞忠和对《中国科学报》介绍说，5年前我们和中国科技大学教授卢征天团队合作，开展测量技术和应用条件的研究。
Kr是惰性气体，81Kr的半衰期是23万年，定年范围可达130万年，而且81Kr在地下无干扰源，化学性质稳定，不和其他物质发生反应，是古老地下水的理想定年方法。但该方法的应用长期受限，这缘于81Kr同位素在自然界中的丰度极低，传统方法很难以检测到。
在破解这一难题过程中，量子测量技术发挥了重要作用。庞忠和告诉记者，基于激光冷却原子阱技术（ATTA），卢征天团队自主研发了ATTA痕量同位素分析实验装置，为81Kr的痕量分析提供了“测量神器”，现在定年只需要20千克水样，大大拓展了该方法应用领域。
卢征天团队也是本次研究的重要参与者。他告诉记者，ATTA是一种量子测量技术，该方法可实现单原子水平的计数，具有极高的灵敏度。
“ATTA可以在每微升为10-14 同位素水平(STP)的氪气中计数极低浓度的85Kr和81Kr原子。”卢征天对记者解释道，通过技术改进，他们目前已经获得了更好的原子冷却、收集和检测效率，可将Kr同位素定年实际应用所需的地下水样品量从200kg减小到 20kg，并提高了测量精度和定年范围。现在，中国科学技术大学是国际上唯一拥有有能力实现地下水采样、气体分离提纯和ATTA同位素分析完整流程的实验室的单位。
“在ATTA技术加持下，Kr同位素定年法已成为国际上公认最好的古地下水定年方法。”庞忠和说。
△ 让地下水流“显形”
综合运用地下水分层抽水试验系统、3H、14C、81Kr和85Kr以及水化学成分等多种示踪定年和数值模拟等技术，研究团队在钻孔内确定了详细的地下水位、年龄和地球化学实测剖面。
“这些剖面可以帮助我们更好地区别地下水多级嵌套系统之间的界面。”张俊说，通过将这些实测剖面与数值模拟结果得到的地下水流场和年龄场进行对比验证，就可以基于多种证据圈定地下水系统的空间结构，从而有效识别并精细刻画出地下水系统的多级嵌套结构（如图）。
地下水流1的副本.jpg
鄂尔多斯乌审召盆地地下水系统的多级嵌套结构：（a）图是地下水流系统多级嵌套结构示意图，（b）图是地下水流和年龄数值模拟结果。张俊 供图
与前人在鄂尔多斯盆地的研究结果（地下水最大年龄4万年）相比，该研究首次发现超过20万年的地下水，得到的地下水年龄剖面比以往研究更加精细准确，使人们对鄂尔多斯盆地地下水循环规律的认识达到了新的高度。
“这是我国地下水科学界20年努力的一个里程碑式的进展。”庞忠和告诉《中国科学报》：“如果说上个世纪澳大利亚大自流水盆地的研究给人们呈现了大型沉积盆地地下水循环的宏大格局的话，今天我国的鄂尔多斯盆地则展示了这个循环系统的丰富内涵和精湛细节。而这恰恰反映了其本质特征。”
而在研究中先后涌现的科技突破——研究团队成功实现了packer和ATTA设备的国产化，更让庞忠和心生感慨：“从同位素水文地质学角度来讲，packer和ATTA两项顶尖技术整合起来，再加上科学深钻连井剖面的研究平台，无疑是做深层地下水科研的最好状态了。”
△ 为“深地”应用筑牢科学基础
谈及该研究的意义，庞忠和表示，总的来说，这是一项应用基础研究，其对区域尺度地下水系统理论研究提供了重要佐证；并且它结合了地球系统科学的概念，也有力推动了地下水科学向前进步。
不仅如此，尽管目前还无法直接评估该成果的实际应用价值，但其对于深地资源和空间利用的指导意义仍然非常可观。
“比如核废料处置、二氧化碳地下封存等，需要寻找一个安全、稳定的地下环境，只有类似区域尺度地下系统被精细刻画出以后，人们才好决定去哪儿封存。”庞忠和展望道，这在当前“碳中和”背景下意义深远。
当然，这类研究对于地下水的资源评价和可持续开采而言，是必不可少的理论基础。
庞忠和举例说，近年来，作为世界上三个最干旱的极端干旱区之一的新疆，居然也时不时会发生洪水现象——这是全球变暖、气温升高以后冰川融化退缩的结果。干旱地区发洪水的时候怎么办？“当我们了解清楚了地下水文状况后，我们给新疆提供了具体建议：把多余的冰川融水存在地下，建一个地下水库。这作为应对气候变化的一个手段，现在已经行动起来了。”
此外，相应的理论成果还将进一步指导区域地热资源开发、地下空间利用等的开展。庞忠和说，在当前全球应对气候变化的大背景下，“深地”开发是一个重要手段，但在之前，“我们需要先解码”。https://t.cn/A6IaUI4C
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