【摘要】： 濟(jì)南是著名的泉城,巖溶地下水是濟(jì)南工業(yè)及生活用水的優(yōu)質(zhì)水源。20世紀(jì)50年代末和60年代初,泉水自然噴涌。20世紀(jì)80年代至今,地下水的長期開采導(dǎo)致地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件發(fā)生了改變,天然化學(xué)平衡被打破,濟(jì)南名泉面臨消失的危險(xiǎn)。保泉供水是保障濟(jì)南市社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)。 本文應(yīng)用水文地質(zhì)學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、水文地球化學(xué)和同位素水文學(xué)等多學(xué)科方法,以濟(jì)南泉域平安店、西郊、市區(qū)和東郊等四個(gè)排泄區(qū)為研究區(qū)域,分別于2005年和2006年兩次采集地下水化學(xué)和同位素樣品,采用惰性化學(xué)成分(Cl-和NO3-)、主要離子比例(Mg2+/SO42-)和氫氧穩(wěn)定同位素(2H和18O)等多種示蹤方法,分別從溶質(zhì)和溶劑角度,研究了濟(jì)南巖溶地下水化學(xué)成分的形成、碳酸鹽巖含水層的脫白云石化、氫氧穩(wěn)定同位素溫度效應(yīng)和高程效應(yīng),分析了現(xiàn)狀開采條件下巖溶地下水的補(bǔ)給變化和巖溶水系統(tǒng)的環(huán)境變化。 濟(jì)南巖溶地下水基本上處于有氧條件下,本文首先利用Cl-和NO3-(有氧條件下)保守和惰性的特征,示蹤分析補(bǔ)給區(qū)的大氣降水輸入,篩選出未明顯污染的西郊排泄區(qū)地下水樣品。進(jìn)而,利用西郊的測試數(shù)據(jù)定量研究了含水層中水-巖相互作用,得到脫白云石化過程的Mg2+/SO42-比值,對(duì)地下水樣品進(jìn)行水化學(xué)及污染特征示蹤。最后,利用大氣降水氫氧穩(wěn)定同位素的高程效應(yīng)和溫度效應(yīng),示蹤研究巖溶地下水的補(bǔ)給特征。 三種示蹤方法綜合研究的結(jié)果表明:天然狀態(tài)下巖溶水向上頂托補(bǔ)給淺層地下水或者溢出成泉;長期開采條件下,地下水原有的分層性被打破,當(dāng)?shù)亟邓�、地表水或淺層地下水垂直向下入滲,和巖溶水混合,使之受到不同程度的污染。目前濟(jì)南泉域市區(qū)和東郊開采區(qū)的巖溶水補(bǔ)給主要為當(dāng)?shù)亟邓�、�?dāng)?shù)販\層地下水與巖溶水的混合,西郊和平安店開采區(qū)的大部分巖溶水仍為來自南部補(bǔ)給區(qū)的巖溶水,小部分受到了當(dāng)?shù)亟邓a(bǔ)給水體的混合。 巖溶地區(qū)含水介質(zhì)的多重性和高度復(fù)雜性,決定了巖溶水地區(qū)地下水運(yùn)行規(guī)律的復(fù)雜性。多種示蹤方法相互補(bǔ)充和印證,彌補(bǔ)了單一研究方法存在的不足,在巖溶水的研究方面提供了新思路和新方法。當(dāng)前濟(jì)南泉域開采的“巖溶水”已不是傳統(tǒng)意義上的“純巖溶水”的研究結(jié)論,對(duì)探討合理的保泉供水方案具有一定的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：X523
【圖文】：

2 研究區(qū)概況本部分內(nèi)容主要依據(jù)“濟(jì)南地區(qū)水資源調(diào)蓄與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查”[1]、“山東省濟(jì)南市保泉供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告”[2]、“地下水監(jiān)測示范區(qū)運(yùn)行成果報(bào)告”[32]、“濟(jì)南保泉供水研究”[36]和“濟(jì)南保泉供水系統(tǒng)研究”[49]等研究成果編寫而成，并對(duì)這些成果資料中的圖件進(jìn)行了適當(dāng)修改和完善。2.1 自然地理概況濟(jì)南位于山東省中部，泉域座落于泰山余脈千佛山北麓沖積傾斜地帶，歷經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)為主的多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，巖溶較發(fā)育。研究范圍東至東郊、港溝、西營一線，西部以長清、馬山一線為界，北部在市區(qū)以北以黃河為界，南到南部泰山山脈地表分水嶺。地理坐標(biāo)：東經(jīng) 116o41′300-117o14′100，北緯 36o28′500-36o46′100，總面積 1500km2（見圖 2-1）。

13水源地、泉群；2—斷層；3—水系；4—第四系松散層；5—奧陶系碳酸鹽6—寒武系碳酸鹽巖；7—泰山群變質(zhì)巖；8—燕山期火成巖體圖 2-2 研究區(qū)地質(zhì)概況（摘自參考文獻(xiàn)[32]）Fig.2-2 General geological settings of the study area群混合片麻巖系大面積分布于泉域南部，主要巖性為黑云斜長片、角閃斜長片麻巖及黑云變粒巖等，是泉域的基底層。系在本區(qū)出露齊全，主要呈近東西向條帶狀分布，自泰山北麓由南各組沿傾向按順序正常出露：下統(tǒng)饅頭組巖性為淺海相的灰?guī)r、粉沙巖、頁巖互層，毛莊組巖性為紫色、紫灰色含小云母片粉沙巖及生物碎屑灰?guī)r透鏡體；中統(tǒng)徐莊組巖性為一套淺海相的紫色交錯(cuò)層理砂質(zhì)灰?guī)r夾薄層灰?guī)r，張夏祖巖性主要為灰色鮞狀灰?guī)r

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 趙占鋒;歐璐;秦大軍;滕朝霞;董詠梅;;濟(jì)南巖溶水水化學(xué)特征及影響因素[J];中國農(nóng)村水利水電;2012年07期

2 張保建;徐軍祥;馬振民;沈照理;亓麟;;運(yùn)用H、O同位素資料分析地下熱水的補(bǔ)給來源——以魯西北陽谷-齊河凸起為例[J];地質(zhì)通報(bào);2010年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 趙占鋒;歐璐;秦大軍;滕朝霞;董詠梅;;濟(jì)南巖溶水水化學(xué)特征及影響因素[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2012年度（第12屆）學(xué)術(shù)論文匯編——工程地質(zhì)與水資源研究室[C];2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 鄭麗芝;巖溶泉域水資源管理與保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

2 李波;臥虎山水庫對(duì)濟(jì)南泉域巖溶水補(bǔ)給的影響[D];濟(jì)南大學(xué);2011年

3 劉莉莉;濟(jì)南泉域保泉技術(shù)措施與管理措施總結(jié)與研究[D];山東大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2727394