地下水資源是維持生態(tài)平衡和保障人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),相較于地表水而言,地下水受到土壤、巖層的保護,基本能保持良好水質(zhì)。近年來,由于人類活動的影響,造成了地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和生物特性發(fā)生改變,從而導(dǎo)致地下水污染。地球物理技術(shù)作為一門交叉性學(xué)科,由于其快速、準(zhǔn)確等優(yōu)勢,其應(yīng)用范圍越來越廣泛。近年來,將地球物理技術(shù)運用于環(huán)境地質(zhì)調(diào)查已成為當(dāng)下研究熱點,因此,應(yīng)用地球物理技術(shù)研究地下水資源污染問題,分析和研究地下水污染范圍、污染程度、污染物遷移路徑,可以為地下水污染治理工作提供理論依據(jù)。本文主要研究高密度電阻率法對典型地下水污染場地的模擬與應(yīng)用,在總結(jié)高密度電阻率法基本原理基礎(chǔ)上,使用RES2DMOD數(shù)值模擬軟件對不同模擬地層下污染物產(chǎn)狀、污染物電阻率變化情況進行了正演模擬分析,總結(jié)了不同賦存產(chǎn)狀條件下,污染模型的異常特征以及不同電阻率模型之間的差異。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上設(shè)計了物理模擬實驗,以此檢驗數(shù)值模擬研究結(jié)論的準(zhǔn)確性,物理模擬采用砂箱模擬實際地層的方法,對不同污染物流速與污染物濃度條件下實測電阻率變化特征進行了研究。根據(jù)數(shù)值模擬、物理模擬研究成果,對珙縣某垃圾填埋場地下水污染情況進行了探測,通過將實測結(jié)果與正演模擬結(jié)果進行對比分析,從而為電阻率法運用于實際地下水污染調(diào)查奠定基礎(chǔ)。數(shù)值模擬研究結(jié)果表明,對不同產(chǎn)狀污染物而言,通過數(shù)值模擬能夠準(zhǔn)確判斷不同模擬地層下塊狀、層狀、錯斷狀污染物空間位置狀態(tài),但由于不同裝置測量方式的差異,在正演圖中對不同產(chǎn)狀污染物反應(yīng)效果不一。其中,溫納?裝置、溫納?裝置對深部塊狀污染物反應(yīng)效果較差,溫納?裝置對層狀污染物反應(yīng)效果較差。對于不同污染物電阻率而言,正演模擬結(jié)果對淺部地層中不同電阻率污染物反應(yīng)效果較好,在深部地層中,溫納?裝置反應(yīng)效果要優(yōu)于溫納?裝置、溫納?裝置。物理模擬研究結(jié)果表明,在污染物濃度保持一定條件下,污染物隨著地下水在模擬地層中沿著水流方向遷移,并且兩者速度基本保持一致,在反演剖面中能夠準(zhǔn)確得到該測量時段內(nèi)污染物空間位置狀態(tài)。隨著污染物遷移速度的減小,由于污染物在運移過程中部分污染物滯留在砂箱孔隙內(nèi),因此高密度電阻率法測得電阻率逐漸增大。在地下水流速保持恒定狀態(tài),改變污染物濃度,隨著污染物濃度的增大,高密度電阻率法在該時間段內(nèi)對污染物空間位置狀態(tài)反應(yīng)更加明顯。在數(shù)值模擬與物理模擬研究結(jié)果基礎(chǔ)上,運用高密度電阻率法對珙縣某垃圾填埋場進行了實地測量,根據(jù)研究目的,在研究區(qū)內(nèi)共布設(shè)了8條測線。通過L1、L8測線查明了垃圾填埋場內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)特征以及填埋場內(nèi)部垃圾滲濾液運移通道,研究結(jié)果表明在垃圾填埋場內(nèi)部存在多處高、低阻異常區(qū),其中孤立狀低阻異常為填埋場垃圾滲濾液富集區(qū),連通狀低阻異常為垃圾滲濾液運移通道,高阻異常為垃圾填埋場內(nèi)部未充填區(qū)或充填不密實區(qū)域;在已知污染區(qū)內(nèi),通過L2、L3、L4測線明確了地下水污染電阻率曲線背景特征,確定了該區(qū)地下水污染物運移通道;在未知污染區(qū)域內(nèi),通過L5、L6、L7測線確定了南支為該區(qū)地下水運移路徑。通過將數(shù)值模擬、物理模擬、實際探測結(jié)果進行對比分析,最終確定了研究區(qū)地下水污染物的產(chǎn)生來源、運移通道、遷移路徑,為當(dāng)?shù)氐叵滤廴局卫淼於嘶A(chǔ)。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X523
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 任意四極裝置示意圖在測量大地電阻率時，通過供電電極 A、 B向地下供入大小為I 的電流我們將地下半空間視為均勻水平介質(zhì)，根據(jù)電磁場理論可以計算出地表M 、 N之間的電位為：

視電阻率與地電斷面性質(zhì)間存在的關(guān)系
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本文編號：2865267