【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

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20210708长江白酒+调味品周交流QA环节

白酒:
Q:怎么看待五粮液股价波动?
A:大家对二季度的业绩担心,估值比较高。五粮液收入20~25%左右,但近期预期有所下调,在估值比较高的情况下,波动大一些,目前一致预期在15~20%。

Q:水井的高端化战略怎么看?
A:典藏产品要做到10亿体量,渠道方面引入品牌专营。从市场运作层面,目前景气度比较高的阶段,增速快。典藏能做到多成功需要继续观察。

Q:酒鬼酒内参动销情况?
A:近期部分地区如山东、广东等区域,动销迹象不错。酒鬼酒的动销是更长期的逻辑,全国范围内增长空间较大。

Q:老窖费用率?
A:去年整个公司的费用投放由于疫情略有下降,今年会回到正常状态,预计平稳。

Q:19年五粮液、老窖的动销打款情况?
A:不太记得,后面发。

Q:古井费用率下降的预期,以及省内省外的优势劣势?
A:省内地位比较稳固,省内费用率下降,省外上升。南京每年翻番,终端对古井的积极性比较高。省外逐步发力。

Q:今世缘?
A:今世缘2023年计划将收入计划提升到100亿以上,对weixi比较重视。维系联盟的运作还在试运行阶段,还没有细则。

Q:汾酒中报预期?
A:收入70%以上的增速,利润更快。

Q:低端酒的影响?
A:限制的是shulei白酒,对粮食类影响较低,玻汾也会收益,但不会特别明显,因为价格带50元左右,这个价格带没有竞争对手,绝对领先。

Q:泸州老窖?
A:前段时间大家担心主要五粮液提升1000元以上价格带,大家担心价格跟进五粮液之后,销量会不会受到影响。另外,担心河南会战的问题。
从老窖上半年回款进度看比较好,60%以上,下半年完成压力比较小,有充分时间进行渠道、品牌建设,压力没那么大。

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调味品:

1、库存进入拐点,需求有边际回暖,有望看到业绩改善。调味品行业营收增速和社融里面粮油食品增速较为一致。疫情对大众消费力和工资影响大。3季度需求端有望看到5~10%的增幅(同比2019年)。
2、提价的可能性?12~16年是提价期,海天引领3次调价。近几年行业竞争边际加剧,没有看到价格普调行业性的情况,毛利率稳定在40%出头,净利率稳中有升。海天去年决定不提价,成本端有压力,反映出需求端的疲态。如果需求端有复苏,是具备提价条件的。
3、社区团购这个渠道会是C端重要的组成部分。普通终端账期一般1~3个月,10~20%的毛利,社区团购的账期更短,因此经销商可以接受压低毛利,容易造成价格体系混乱、串货。但低价渠道的崛起并不是说明竞争格局的恶化,而是需求疲软下的客观结果。随着疫情修复,格局会修复。
4、下半年有望逐季看到业绩改善,旺季逐渐来临,库存改善,需求改善。
5、推荐千禾味业(渠道良性,渠道库存控制在2个月以内;2季度预计个位数增长,40~50%下滑。但下半年有可能实现全年25%的增长。展望到明年没有看到大额广告的投放计划,从而利润端实现比较大的弹性,今年净利润2.8亿,明年4.5亿,对应明年的估值60X,对应2倍PEG)、日辰股份。

啤酒:
推荐重珠江啤酒。
珠江啤酒股价持续调整,主要认为广州疫情对区域消费有影响,但跟踪下来,二季度下降6%。当前zhupi估值35X,剔除货币现金类的影响,估值在30X左右,青啤今年估值50X,重啤70X左右。

Q:颐海国际?
A:昨天涨是交流30%的增速,今天跌的原因还不知道。

Q:近期调味品弱的原因?
A:目前还在左侧,还没有观测到基本面走弱迹象,且板块高估值。

Q:青岛啤酒Q2的预期?
A:销量6%下滑,利润持平有增长。

Q:中炬高新Q2情况?
A:中炬高新预计Q2下滑20%,整个上半年下滑个位数。Q2末没有明显压货,公司有望呈现环比改善。

Q:重啤的估值合理吗?
A:重啤的估值给的高,除了乌苏高毛利大单品的放量,还有1664。预计净利润有望达到12~13亿,目前估值70~75X。

Q:千禾估值?
A:千禾估值今年75~80X,主要是今年广告投放费用比较高,增加1亿的费用,本来利润2~3亿。在明年没有大额投放的前提下,看到45~50X。目前看,下半年和明年没有投放计划。

Q:下半年需求恢复的逻辑?
A:居民收入的恢复,预计由餐饮拉动整个调味品的恢复。

Q:零添加的市场空间?
A:家庭端占10%,在整个酱油行业不到5%,5~10年维度20%占比预期。2倍以上市场扩容。

Q:复合调味料?
A:看好天味,推出了激励,二季度下滑10%左右;大家对复合调味料下半年需求比较悲观,同时竞争激烈,小厂商进入多,去年居家消费旺盛,但今年反而遇冷。明年有望看到行业加速出清。

Q:火锅底料下游需求?
A:中式调料受限于品类,酸菜鱼是比较大的细分,整体比较细分。火锅底料预计300亿左右的市场容量,3~5年行业翻倍。

Q:预调酒赛道除了百润,是否有发展潜力?
A:预调酒是酒,不是纯饮料,生产端的壁垒强,长远来看会回到品质,基酒很重要。重啤推的夏日芬有希望,后续值得关注。

Q:日辰的高毛利是否可持续?
A:推腰部客户,可以延续,有些新客户可以给到60%的毛利。远期来看,不排除盈利能力的下降。但核心看点在规模的扩展,目前才3亿左右,未来几年30%的CAGR很有希望。

Q:复合调料的进入门槛?
A:只做一款的话,不涉及微生物发酵,进入门槛低;但需要广告营销投入大,长期来看还是头部集中。

Q:海天中报预期
A:收入中高个位数增速,比全年经营计划略慢。颐海中低个位数,关联方这边在30%左右,整体20~30%增长;天味Q2预计-10%,利润大几十下滑。

Q:乌苏销售预期?
A:上半年60万吨,预计全年110~120万吨。疆外市场占比70%,甚至更多,主要增长在疆外,接近2倍增长。1664比去年4~5万吨的量有大幅提升,但具体多少还不清楚。

Q:青啤还在主推白啤吗?
A:青啤还在主推白啤,去年8~10万吨,今年有可能突破10万吨。

Q:如何看待金龙鱼做调味品?
A:从渠道上看是有希望的,要观察产品矩阵搭建,有很多工作去做,很难撼动海天。金龙鱼每年2亿研发费用,海天大几个亿。

Q:中炬高新具体展开?
A:渠道库存处于1个月,收入-20%,利润端下滑更多。全年来看有望实现大个位数增长,算上房地产,全年可能双位数增长。#股票##价值投资日志[超话]#


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