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Tracers Reveal Recharge Elevations, Groundwater Flow Paths and Travel Times on Mount Shasta, California

机译：示踪剂在加利福尼亚州沙斯塔山上提供充电高度，地下水流动路径和旅行时间

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Mount Shasta (4322 m) is famous for its spring water. Water for municipal, domestic and industrial use is obtained from local springs and wells, fed by annual snow melt and sustained perennially by the groundwater flow system. We examined geochemical and isotopic tracers in samples from wells and springs on Mount Shasta, at the headwaters of the Sacramento River, in order to better understand the hydrologic system. The topographic relief in the study area imparts robust signatures of recharge elevation to both stable isotopes of the water molecule (δ18O and δD) and to dissolved noble gases, offering tools to identify recharge areas and delineate groundwater flow paths. Recharge elevations determined using stable isotopes and noble gas recharge temperatures are in close agreement and indicate that most snowmelt infiltrates at elevations between 2000 m and 2900 m, which coincides with areas of thin soils and barren land cover. Large springs in Mt Shasta City discharge at an elevation more than 1600 m lower. High elevation springs (>2000 m) yield very young water (<2 years) while lower elevation wells (1000–1500 m) produce water with a residence time ranging from 6 years to over 60 years, based on observed tritium activities. Upslope movement of the tree line in the identified recharge elevation range due to a warming climate is likely to decrease infiltration and recharge, which will decrease spring discharge and production at wells, albeit with a time lag dependent upon the length of groundwater flow paths.
机译：沙斯塔山（4322米）是著名的泉水。水为市政，家庭和工业使用当地的泉水和井水，通过每年的冰雪融化喂获得，并通过地下水流动系统常年维持。我们从沙斯塔山井水和泉水样品检验地球化学和同位素示踪剂，在萨克拉门托河的源头，为了更好地了解水文系统。在地形起伏研究区面授补给高程的稳健签名的水分子（δ18O和δD）和溶解的惰性气体两种稳定的同位素，提供工具来识别补给区和地下水描出流动路径。充值隆起使用稳定同位素和稀有气体补给的温度是接近一致，并且表明大多数以2000m和2900米，这重合之间隆起融雪浸润薄土壤和贫瘠的土地覆盖区域决定的。在沙斯塔山市放电大型弹簧在海拔1600多米时。高海拔弹簧（>2000米）产生非常年轻水（<2年），而测距用的停留时间更低的高度的孔（1000-1500米）生成水从6年超过60年，基于观察到的氚活动。在所识别的补给高程范围树线由于气候变暖上坡运动很可能减少浸润和充电，这将在井减少弹簧放电和生产，尽管有一个时间滞后取决于地下水的流动路径的长度。

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