發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 20:24

　　 淮南礦區(qū)位于淮河以北平原地區(qū),煤炭資源豐富,煤層層數(shù)多,厚度較為穩(wěn)定。煤系地層上覆新生界松散含、隔水層。煤炭資源長(zhǎng)期開采導(dǎo)致了大面積采煤沉陷積水區(qū)域,沉陷區(qū)地表水與淺層地下水、地表河流之間發(fā)生了不同程度水力與水質(zhì)聯(lián)系。依據(jù)沉陷區(qū)與地表河流之間關(guān)系,將沉陷區(qū)分劃為與河流無水力聯(lián)系的封閉式沉陷區(qū)以及有聯(lián)系的開放式沉陷區(qū),研究該條件下的地表水與淺層地下水的量與質(zhì)的變化關(guān)系,對(duì)沉陷區(qū)水資源的綜合利用及水環(huán)境保護(hù)具有十分重要意義。 以淮南潘謝礦區(qū)開放式和封閉式沉陷區(qū)為研究對(duì)象,系統(tǒng)分析了區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件,并通過對(duì)地表水和淺層含水層水位動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),獲得了大量實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),得出了沉陷區(qū)地下水類型為承壓水；分別建立了兩種類型地表水和淺層地下水之間相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)此進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,識(shí)別了不同含水層的水文地質(zhì)參數(shù)；采用有限單元法編程實(shí)現(xiàn)了地表水與淺層地下水之間的水量轉(zhuǎn)化關(guān)系,研究了近一年的二者之間水量的轉(zhuǎn)化過程,揭示了它們之間互補(bǔ)轉(zhuǎn)化規(guī)律。 采集兩種類型地表水和淺層地下水水質(zhì)樣品,運(yùn)用單因子、模糊聚類、內(nèi)梅羅、有機(jī)質(zhì)污染等方法進(jìn)行評(píng)價(jià),得出沉陷區(qū)水質(zhì)的特征指標(biāo)為氮類指標(biāo),并通過氮同位素分析法確定了氮的來源；采用相關(guān)性分析方法,從空間和時(shí)間上分析了二者之間水質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律和影響因素。兩種采煤沉陷區(qū)地表水和淺層地下水水質(zhì)在Ⅲ-Ⅴ類水間波動(dòng),淺層地下水特征指標(biāo)為NH3-N,地表水特征指標(biāo)為TN。氮來源分析表明封閉式沉陷區(qū)的地表水相對(duì)孤立,水力循環(huán)條件次于開放式沉陷區(qū),淺層地下水污染物遷移擴(kuò)散濃度小于開放式沉陷區(qū),但二者均屬磷限制性水體。地表水與淺層地下水之間水質(zhì)變化受蒸發(fā)與降水、農(nóng)業(yè)面源污染輸入、養(yǎng)殖以及局部固體廢物等綜合影響,且增加了淺層地下水污染風(fēng)險(xiǎn)。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：X52;P641
【文章目錄】：
摘要
Abstract
Contents
插圖或附表清單
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究綜述
        1.2.1 采礦沉陷區(qū)地下水研究現(xiàn)狀
        1.2.2 地下水?dāng)?shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 采煤沉陷區(qū)水環(huán)境研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)概況
    2.1 煤田地質(zhì)條件
        2.1.1 煤炭資源開發(fā)現(xiàn)狀
        2.1.2 地層
        2.1.3 構(gòu)造
    2.2 自然地理
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 氣候特征
    2.3 水文地質(zhì)條件
        2.3.1 新生界含水層
        2.3.2 地下水補(bǔ)、徑、排
    2.4 沉陷現(xiàn)狀
第3章 野外調(diào)查與試驗(yàn)研究方法
    3.1 野外調(diào)查
        3.1.1 污染源調(diào)查
        3.1.2 研究區(qū)選擇
        3.1.3 典型研究區(qū)概況
    3.2 研究區(qū)點(diǎn)位布設(shè)
    3.3 樣品的采集與處理
        3.3.1 樣品采集與處理依據(jù)
        3.3.2 指標(biāo)及分析方法
        3.3.3 監(jiān)測(cè)時(shí)間
    3.4 淺部含水層性質(zhì)及水位變化研究
        3.4.1 淺部含水層結(jié)構(gòu)觀測(cè)孔布置
        3.4.2 觀測(cè)孔地層土性質(zhì)及滲透性研究
        3.4.3 含水巖性及其水位動(dòng)態(tài)變化
    3.5 本章小結(jié)
第4章 地表水與淺層地下水模型模擬研究
    4.1 封閉式沉陷區(qū)模型
        4.1.1 水文地質(zhì)條件概化
        4.1.2 水文地質(zhì)概念模型
        4.1.3 地表水與淺層地下水水量轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型
    4.2 開放式沉陷區(qū)模型
        4.2.1 水文地質(zhì)條件概化
        4.2.2 水文地質(zhì)概念模型
        4.2.3 地表水與淺層地下水水量轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型
    4.3 地表水與地下水的數(shù)值模擬
        4.3.1 概述
        4.3.2 有限差分法
        4.3.3 封閉式沉陷區(qū)地下水流模擬
        4.3.4 開放式沉陷區(qū)地下水流模擬
第5章 地表水與淺層地下水水量轉(zhuǎn)化研究
    5.1 計(jì)算方法和單元分區(qū)
        5.1.1 有限單元法
        5.1.2 計(jì)算流程
        5.1.3 單元分區(qū)
        5.1.4 參數(shù)賦值
    5.2 封閉式沉陷區(qū)地表水和淺層地下水量轉(zhuǎn)化
    5.3 開放式沉陷區(qū)地表水和淺層地下水量轉(zhuǎn)化
    5.4 結(jié)果討論
第6章 地表水與淺層地下水水質(zhì)特征研究
    6.1 地表水與淺層地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)
        6.1.1 單因子指數(shù)評(píng)價(jià)
        6.1.2 水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)
        6.1.3 有機(jī)污染評(píng)價(jià)
        6.1.4 水質(zhì)評(píng)價(jià)小結(jié)
    6.2 地表水與淺層地下水氮元素來源分析
    6.3 主要營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)特征研究
        6.3.1 氮類指標(biāo)
        6.3.2 磷類指標(biāo)
        6.3.3 氮和磷限制性分析
    6.4 地表水與淺層地下水水質(zhì)現(xiàn)狀分析
        6.4.1 監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)降雨量及泥河水質(zhì)變化
        6.4.2 常規(guī)無機(jī)指標(biāo)
        6.4.3 有機(jī)類指標(biāo)
        6.4.4 富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)
    6.5 地表水與淺層地下水水質(zhì)相關(guān)性分析
        6.5.1 開放式地表水中各指標(biāo)間相關(guān)性分析
        6.5.2 開放式地表水和淺層地下水中各指標(biāo)間相關(guān)性分析
        6.5.3 封閉式地表水中各指標(biāo)間相關(guān)性分析
        6.5.4 封閉式地表水和淺層地下水中各指標(biāo)間相關(guān)性分析
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新之處
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果

【參考文獻(xiàn)】

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