發(fā)布時(shí)間：2018-03-14 10:01

  本文選題：齊齊哈爾市　切入點(diǎn)：工業(yè)活動(dòng)　出處：《吉林大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：本文立足于人與自然共同作用下的區(qū)域地下水形成演化研究這一水文地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的前沿性科學(xué)問(wèn)題,以東北地區(qū)重工業(yè)城市齊齊哈爾市為例,采用多學(xué)科交叉的綜合研究方法,系統(tǒng)開(kāi)展了研究區(qū)工業(yè)活動(dòng)對(duì)區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化的影響研究。本次研究,構(gòu)建了分析與評(píng)價(jià)工業(yè)活動(dòng)對(duì)城市區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)影響程度的一種思維模式,即以區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化特征為出發(fā)點(diǎn),采用推斷-分析-論證的思路,逐步明確地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化的影響因素,通過(guò)建立影響評(píng)價(jià)體系實(shí)現(xiàn)工業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)影響的合理量化。具體取得了如下幾個(gè)方面的認(rèn)識(shí)與成果:1.系統(tǒng)梳理了研究區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件及地下水開(kāi)發(fā)利用特點(diǎn)。應(yīng)用~2H、~3H、~(18)O環(huán)境同位素示蹤技術(shù),論證了大氣降水是區(qū)域潛水與承壓水的共同來(lái)源,而潛水對(duì)承壓水的越流補(bǔ)給是承壓水的主要補(bǔ)給來(lái)源,進(jìn)而建立了地下水補(bǔ)徑排模式。地下水動(dòng)力場(chǎng)流態(tài)、水位及補(bǔ)、徑、排條件的時(shí)空演化特征研究,得出工業(yè)開(kāi)采地下水導(dǎo)致近30年來(lái)承壓水降落漏斗中心面積由0.98km2增至8.66km2,水位整體下降1.53~2.00m,年均水位變幅-0.13~-0.29m;同時(shí),受越流作用影響,中心城區(qū)潛水降落漏斗規(guī)模也逐年擴(kuò)大,1985年至今,漏斗中心水位下降2.00m,面積擴(kuò)大近10倍。結(jié)合地下水各時(shí)期資源量計(jì)算與分析,明確了降水入滲條件、弱透水層越流作用、地下水開(kāi)采程度和地下水可補(bǔ)給資源是影響區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)演化的主要因素。2.構(gòu)建了地下水化學(xué)場(chǎng)演化模式:區(qū)域地下水水化學(xué)成分、水化學(xué)類(lèi)型及水質(zhì)的時(shí)空演化,具有從東部沖積平原區(qū)向西部河谷平原區(qū)呈階梯狀遞變的規(guī)律,即由東向西化學(xué)組分含量逐漸升高,水化學(xué)類(lèi)型由HCO_3型水經(jīng)HCO_3·Cl、HCO_3·SO_4型水逐漸過(guò)渡至SO_4·Cl型水,水質(zhì)由Ⅰ~Ⅲ類(lèi)逐漸過(guò)渡至Ⅲ~Ⅴ類(lèi)。受工業(yè)活動(dòng)影響,中心城區(qū)及南部經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)潛水水質(zhì)長(zhǎng)期保持Ⅴ類(lèi)水,并且下伏承壓水也受到了影響,嚴(yán)重影響到了飲用水安全。3.反向水文地球化學(xué)模擬研究得出巖土礦物成分的溶解作用、蒸發(fā)濃縮作用、陽(yáng)離子交換吸附作用決定了地下水中主要化學(xué)成分的變化。利用遙感影像解譯土地利用類(lèi)型多年變化特征,得出建筑用地面積的增加與地下水中ρ(NO_3~-)、ρ(SO_4~(2-))、ρ(Cl)、ρ(TDS)等呈正比。分析工業(yè)用地內(nèi)地下水污染組分濃度的多年變化規(guī)律可知ρ(Zn)、ρ(Pb)等重金屬及ρ(COD)具有持續(xù)上升的趨勢(shì)。34S同位素示蹤揭示了地下水SO_4~(2-)的主要來(lái)源之一是工業(yè)生產(chǎn)燃煤產(chǎn)生的SO_2經(jīng)冷凝形成的酸雨,進(jìn)一步論證了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)地下水化學(xué)場(chǎng)造成的影響。由此明確了地下水化學(xué)模式由東向西階梯狀遞變的驅(qū)動(dòng)力是除水-巖作用外,中心城區(qū)工業(yè)活動(dòng)的廢水排放是水質(zhì)惡化的主要原因。4.在區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化特征研究的基礎(chǔ)上,利用層次分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,建立工業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并建立量化影響程度的評(píng)價(jià)方程,利用GIS技術(shù)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法開(kāi)展工業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化的影響程度評(píng)價(jià)。研究得出:地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)受工業(yè)活動(dòng)影響較重的區(qū)域主要集中在中心城區(qū)及南部的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū);工業(yè)開(kāi)采量、工業(yè)廢水排放量、土地利用類(lèi)型為工業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)演化的主要影響指標(biāo),對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)和化學(xué)場(chǎng)的影響程度分別達(dá)到56~68%、47~56%、41~56%;1999-2012年,工業(yè)活動(dòng)嚴(yán)重影響潛水動(dòng)力場(chǎng)的區(qū)域面積擴(kuò)大了34.6km2,嚴(yán)重影響承壓水動(dòng)力場(chǎng)的區(qū)域面積擴(kuò)大了70.1km2,嚴(yán)重影響潛水化學(xué)場(chǎng)區(qū)域的面積擴(kuò)大了63.4km2,而承壓水化學(xué)場(chǎng)受工業(yè)活動(dòng)影響程度較低;1985-2012年,工業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)的影響程度由8.07%遞增至30.49%,對(duì)地下水化學(xué)場(chǎng)的影響程度由13.04%遞增至31.01%。影響水化學(xué)場(chǎng)方面的工業(yè)活動(dòng)強(qiáng)度分別是0.38、0.31、0.58、0.74、0.90。工業(yè)開(kāi)采量和工業(yè)廢水排放量在地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)的時(shí)空演化上具有很強(qiáng)的負(fù)面影響。因此,需對(duì)工業(yè)開(kāi)采量和工業(yè)廢水排放量加以有效控制,避免工業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)及化學(xué)場(chǎng)的影響程度增幅過(guò)快。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P641.6;X523

【引證文獻(xiàn)】

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1 李霄;王長(zhǎng)琪;崔健;;基于層次分析法提出的遼西地下水污染防治區(qū)劃[J];地質(zhì)論評(píng);2017年S1期

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本文編號(hào)：1610715