本文關(guān)鍵詞： 江蘇沿海地區(qū) 地下水動力場演化 多重環(huán)境示蹤劑 淡水咸化 人類活動 環(huán)境地質(zhì)問題　出處：《吉林大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：江蘇沿海地區(qū)處于黃海之濱,是長江、淮河、黃河等河流域與海洋沉積作用條件下形成的廣袤平原,該平原具有咸、淡水體共存的水環(huán)境特征。江蘇沿海地區(qū)還是我國沿海、沿江和沿隴海蘭新線三大生產(chǎn)力布局主軸線的交匯區(qū)域,在全國具有重要的戰(zhàn)略地位。沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的實施使得江蘇沿海地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,需水量與日俱增,地下水開采規(guī)模不斷擴(kuò)大。由于地下水的不合理開采,引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題,特別是地下淡水咸化問題,嚴(yán)重威脅了區(qū)域淡水資源安全。本論文以江蘇沿海地區(qū)為研究區(qū),綜合運用水動力、水化學(xué)、同位素、數(shù)值模擬等技術(shù)方法,確定地下水的補給來源、徑流特征及排泄方式,揭示地下水位降落漏斗和淡水咸化的形成演化規(guī)律,闡明地下淡水咸化的主要影響因素,預(yù)測地下水動力場和水化學(xué)場的演變趨勢,針對區(qū)域存在的環(huán)境地質(zhì)問題、供水需求等,提出地下水優(yōu)化開采利用方案。根據(jù)研究區(qū)1989~2012年地下水位動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、2000~2012年地下水化學(xué)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及2012~2015年地下水位統(tǒng)測和水化學(xué)采樣數(shù)據(jù),采用地下水動態(tài)分析、水文地球化學(xué)、同位素技術(shù)、數(shù)值模擬模型及地下水優(yōu)化管理模型等多種方法進(jìn)行地下水演化和合理開發(fā)利用研究。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)各含水層補徑排現(xiàn)狀特征,人類開采影響下,江蘇沿海地區(qū)各含水層補徑排特征演變及驅(qū)動機(jī)制:潛水主要接受大氣降水和北側(cè)、西側(cè)山區(qū)側(cè)向徑流補給,Ⅰ承壓水主要接受西側(cè)側(cè)向徑流補給,在南通市區(qū)一帶接受潛水的垂向滲漏補給和長江水的側(cè)向滲漏補給,Ⅱ、Ⅲ承壓水主要接受側(cè)向徑流補給,排泄方式以側(cè)向徑流和人工開采為主,潛水、Ⅰ承壓水自西向東徑流排泄入海,Ⅱ、Ⅲ承壓水受人工開采影響,在鹽城市區(qū)、南通市區(qū)等地形成地下水位降落漏斗,地下水自漏斗邊緣向漏斗中心匯聚。潛水為次現(xiàn)代水與現(xiàn)代補給水的混合;Ⅰ承壓水主要接受全新世降水補給;Ⅱ、Ⅲ承壓水接受全新世至晚更新世末期降水補給。沂沭河下游水文地質(zhì)區(qū)和淮河下游水文地質(zhì)區(qū)潛水和Ⅰ承壓水水力聯(lián)系密切,Ⅱ、Ⅲ承壓水水力聯(lián)系密切,部分區(qū)域由于弱透水層較薄,受開采影響,Ⅱ承壓水向Ⅲ承壓越流;長江三角洲水文地質(zhì)區(qū)Ⅰ、Ⅱ承壓水力聯(lián)系密切。1990年~2015年25年間,Ⅲ承壓水地下水補徑排演化呈現(xiàn)隨著開采量的減小,水位下降速度變緩、水位降落漏斗面積增加速度變緩的特征。(2)研究區(qū)自上而下咸水區(qū)面積呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢,各層地下水TDS含量自西向東逐漸增加,水化學(xué)類型則隨之由HCO3-Na型向Cl-Na型演化。確定區(qū)域地下淡水咸化的主要原因是地下水過量開采,引起上覆咸水越流進(jìn)入Ⅲ承壓水,根據(jù)長觀井監(jiān)測的水位和水質(zhì)資料,確定區(qū)域地下控制淡水咸化的紅線水位為-10~-51m。(3)在評價現(xiàn)有開采規(guī)劃的基礎(chǔ)上,結(jié)合本次研究確定的控制淡水咸化的紅線水位,提出分井群的地下水合理開發(fā)利用方案;考慮區(qū)內(nèi)實際用水結(jié)構(gòu),提出突發(fā)狀態(tài)下的分井群地下水合理開發(fā)利用方案。在充分利用區(qū)內(nèi)Ⅱ承壓微咸水、控制淡水咸化的情況下,典型區(qū)南通市區(qū)的地下水的優(yōu)化開采量為42227m3/d,鹽城-射陽區(qū)的地下水優(yōu)化開采量為37477m3/d;考慮區(qū)域發(fā)生極端干旱天氣或特大污染事故,各區(qū)供水量滿足突發(fā)供水需求,典型區(qū)南通市區(qū)的地下水的水位范圍為-15~-35.4m,鹽城-射陽區(qū)的水位范圍為-35.1~-49.2m。
[Abstract]:Jiangsu coastal area in the the Yellow Sea sea, Yangtze River, Huaihe, the vast plains formed in the the Yellow River River Basin and the marine sedimentation and other conditions, the plain is salty, the water environment characteristics of freshwater body coexist. The coastal areas of Jiangsu or China coast, along the Yangtze River and the confluence area along the Longhai line three main line layout, has an important strategic position in the country. The implementation of coastal development planning of the coastal areas of Jiangsu the rapid development of social economy, water demand continues to expand the scale of groundwater exploitation, grow with each passing day, due to the unreasonable exploitation of groundwater, causing a series of environmental and geological problems, especially groundwater salinization, a serious threat to regional water resources safety. This paper takes Jiangsu coastal area as the study area, the comprehensive use of water power, water chemistry, isotope, numerical simulation technique to determine the groundwater recharge The source, runoff and excretion, reveal the formation and evolution of groundwater descent funnel and saline water, clarify the main influencing factors of groundwater salinization, prediction of groundwater dynamic field and water chemistry field evolution trend, according to the environment geological problems exist in that area, water demand, put forward the optimal exploitation of groundwater utilization scheme according to the. The dynamic monitoring data of groundwater level 1989~2012, 2000~2012 dynamic monitoring data of groundwater chemistry and 2012~2015 groundwater level measurement system and water chemistry sampling data, the groundwater dynamic analysis, hydro geochemistry, isotope technology, numerical simulation model and a groundwater management model and other methods of groundwater evolution and rational development and utilization of research. The results showed that: (1) the study area of the aquifer recharge runoff discharge characteristics of the status quo, human exploitation under the influence of Jiangsu along the Haiti area of the aquifer The recharge runoff discharge characteristic evolution and driving mechanism: Diving mainly by precipitation and the north west side of the mountain, lateral runoff recharge of confined water, main receives the west side of lateral runoff, lateral recharge, in the urban area of Nantong area underwent vertical seepage recharge and phreatic water of Yangtze River II, III confined aquifer mainly recharged by lateral runoff discharge. The main way, with lateral runoff and artificial exploitation of confined water diving, from west to east the runoff discharge into the sea, II, III confined water by artificial mining, in Yancheng City, Nantong City, the formation of underground water level dropping funnel, funnel of groundwater from the edge to the sink. Diving mixed funnel center of modern times and modern water supply water; I water mainly accept Holocene precipitation recharge of confined water; II, III accept Holocene to late Pleistocene precipitation recharge. Geological hydrology downstream of Yishu River and Huaihe river water The geological area closely, diving and confined water of hydraulic connection II, III closely confined water hydraulic connection, part of the region because of the aquitard is thin, affected by mining, the confined water pressure to the II III 1 flow; hydrology geologic area of Yangtze River Delta, second confined close hydraulic connection in.1990 ~ 25 years in 2015, III artesian water groundwater recharge runoff discharge evolution with decreasing yield, water drop speed slow, drawdown funnel area characteristic rate of increase slowed. (2) the area of brackish water from top to bottom region of the study area first increased and then decreased, the water content of TDS increases gradually from the west to the East, and water chemistry types followed by the HCO3-Na type to Cl-Na type evolution. The main reason for determining regional underground water salinization is caused by excessive exploitation of groundwater, the overlying saltwater into the third artesian water, according to water level monitoring wells and water quality data, to determine the region The red line water level underground control of saline water is -10~-51m. (3) based on the evaluation of the existing mining planning, combined with the level of the red line of control of saline water, put forward the rational exploitation of groundwater wells in the area considered plan; the actual water use structure, the rational development and utilization scheme under the state of emergency divided into wells of groundwater. In the full use of zone II bearing brackish water, control of saline water under the condition of optimal exploitation in typical area of Nantong city groundwater 42227m3/d, Yancheng - Sheyang District groundwater extraction volume is 37477m3/d; considering the regional occurrence of extreme dry weather or serious pollution accidents, the district water supply to meet the emergency water demand, water level range in typical area of Nantong city groundwater is -15~-35.4m, the water level of Yancheng - Sheyang area -35.1~-49.2m.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P641

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本文編號：1493731