本文關(guān)鍵詞：柳江盆地巖溶水系統(tǒng)特征及其地下水流場模擬研究

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【摘要】：柳江盆地位于河北省秦皇島市北部,以石門寨為中心,總面積約378 km~2,主體構(gòu)造為柳江向斜,發(fā)育寒武系和奧陶系的灰?guī)r含水層,屬于秦皇島應(yīng)急水源地。前人的區(qū)域水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究對水源地的巖溶發(fā)育特征和巖溶水資源條件有了較好的認(rèn)識,但是對整個柳江盆地巖溶水系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)、地下水流場及其與地表水的水文關(guān)系還不是很清楚。本論文對柳江盆地巖溶水系統(tǒng)的宏觀特征和地下水流場進行研究,可以為當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源可持續(xù)利用和水環(huán)境保護提供更多的依據(jù)。根據(jù)巖溶含水層的出露范圍和水力聯(lián)系,可以將柳江盆地的巖溶水系統(tǒng)劃分為4個部分,分別為大石河巖溶水系統(tǒng)、向斜西翼巖溶水系統(tǒng)、東部落巖溶水系統(tǒng)和沙河寨巖溶水系統(tǒng)。其中,大石河巖溶水系統(tǒng)的規(guī)模最大,而且它與向斜西翼巖溶水系統(tǒng)具有直接的水力聯(lián)系,可以合并為一個完整的巖溶水系統(tǒng),是本文研究的重點。該巖溶水系統(tǒng)面積約122.57 km~2,由寒武系張夏組~鳳山組(?2z-?2f)碳酸鹽巖夾碎屑巖層狀巖溶含水層和奧陶系冶里組~馬家溝組(O_(1y)-O_(2m))灰?guī)r、白云巖含水層構(gòu)成,總厚度超過700 m。這些巖溶含水層在向斜核部被石炭~侏羅系弱透水層覆蓋成為承壓含水層,在向斜東、西兩翼出露成為潛水含水層,在河谷區(qū)則被第四系覆蓋形成混合結(jié)構(gòu),溶洞、溶蝕裂隙主要發(fā)育在淺表的強徑流帶。新的水文地質(zhì)鉆探和物探調(diào)查表明,大石河?xùn)|岸的奧陶系灰?guī)r在200~300 m深度也可以發(fā)育溶孔和溶蝕裂隙,而大石河的河谷第四系以下灰?guī)r也存在隱伏型強巖溶發(fā)育帶。這說明深部巖溶水也存在積極循環(huán)的條件。本文以盆地周邊的地層界線為邊界,以GMS軟件為工具,建立了柳江盆地重點研究區(qū)的地下水流模型,包含3個模擬層,對巖溶含水層、第四系含水層、侏羅系火山巖含水層以及石炭~侏羅系的弱透水層進行處理,采用MODFLOW有限差分法進行三維的區(qū)域地下水穩(wěn)定流模擬。模型以地表水系為控制性的已知水頭邊界,以井孔觀測水位為參數(shù)識別依據(jù),最終給出了巖溶水系統(tǒng)的地下水流動方向,而且在此基礎(chǔ)上評價了主要巖溶含水層的地下水資源量。模擬結(jié)果表明,區(qū)域巖溶地下水總體上自北向南流動、在南部則有自西向東流動的趨勢,地下水 地表水的交換水量達(dá)到6.5′104 m~3/d,約占大石河平均徑流量的14%。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641.134

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本文編號：1274557