發(fā)布時(shí)間：2017-09-18 02:02

  本文關(guān)鍵詞：寧南固原巖鹽礦區(qū)地下水化學(xué)演化及循環(huán)規(guī)律研究

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【摘要】：寧夏固原巖鹽礦區(qū)位于寧夏南部,蘊(yùn)含著豐富的巖鹽礦產(chǎn),為固原地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。但是,固原地區(qū)是我國(guó)嚴(yán)重缺水地區(qū)之一,地表水資源匱乏,且水質(zhì)較差,位于巖鹽礦區(qū)東部的清水河平原蘊(yùn)含著豐富的第四系松散巖類孔隙水是當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)和生活用水的主要來(lái)源。近幾十年來(lái),由于地下水過(guò)量開(kāi)采,導(dǎo)致地下水水位急劇下降,且水質(zhì)不斷惡化,因此查明巖鹽礦區(qū)地下水水循環(huán)和水化學(xué)演化的形成機(jī)理對(duì)于巖鹽礦產(chǎn)和地下水的合理開(kāi)發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)意義。本文分別對(duì)巖鹽礦區(qū)中西部山區(qū)和東部平原區(qū)的地表水、地下水水化學(xué)成分以及同位素的分布特征進(jìn)行分析,綜合運(yùn)用地下水水化學(xué)成分分布特征、離子組合及比值法、礦物飽和指數(shù)法、穩(wěn)定同位素示蹤、放射性同位素測(cè)年、剖面模擬等手段對(duì)整個(gè)巖鹽礦區(qū)地下水的水化學(xué)演化及水循環(huán)機(jī)理進(jìn)行研究,得出以下結(jié)論:(1)東部平原地表河水主要受蒸發(fā)濃縮作用控制,西部山區(qū)地表河水除受蒸發(fā)濃縮作用控制外,還受地下水補(bǔ)給影響。根據(jù)相關(guān)性分析和礦物飽和指數(shù)法可知,溶濾作用是影響西部山區(qū)水化學(xué)形成的主要作用,淺層地下水在徑流過(guò)程中主要發(fā)生了芒硝和石膏,以及少量方解石和長(zhǎng)石類礦物的溶解,深層地下水在徑流的過(guò)程中主要發(fā)生了石膏、芒硝和巖鹽等易溶鹽礦物的溶解。東部平原區(qū)地下水苦咸水分布廣泛,水化學(xué)成分主要受混合作用影響,此外,地下水在徑流過(guò)程中還發(fā)生了顯著的陽(yáng)離子交換作用。(2)研究區(qū)地表水、西部山區(qū)地下水和東部平原區(qū)地下水的穩(wěn)定同位素(δD和δ18O)分布特征表明,研究區(qū)地表河水受蒸發(fā)作用影響較大,西部山區(qū)和東部平原區(qū)地下水水力聯(lián)系密切,平原區(qū)地下水主要接受西部山區(qū)地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給,西部山區(qū)深層地下水補(bǔ)給時(shí)代久遠(yuǎn),基本不參與地下水循環(huán)。(3)為進(jìn)一步確定西部山區(qū)地下水對(duì)東部平原區(qū)地下水的影響,以及區(qū)域地下水的水循環(huán)特征,選擇氚(3H)和14C對(duì)地下水進(jìn)行測(cè)年分析,對(duì)地下水氚含量分析發(fā)現(xiàn)研究區(qū)地下水多為1957年之前補(bǔ)給或是1982年以后補(bǔ)給的地下水,除個(gè)別樣品地下水年齡小于60年,其它地下水樣品地下水年齡均大于60年。應(yīng)用14C同位素對(duì)地下水年齡進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)東部清水河平原地下水年齡大于1萬(wàn)年,表現(xiàn)為古水特征,西部山區(qū)淺井和下降泉表現(xiàn)為現(xiàn)代水,套子灘至上店子一帶斷層附近地下水年齡在0.5-1萬(wàn)年,年齡介于現(xiàn)代水(淺循環(huán)地下水)和古水(深循環(huán)地下水)之間。(4)運(yùn)用放射性同位素(3H和14C)對(duì)地下水更新速率進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)整體地下水更新能力較差,地下水年更新速率多小于1%。(5)根據(jù)剖面模擬結(jié)果顯示,巖鹽礦區(qū)地下水流系統(tǒng)可分為局部水流系統(tǒng)、中間水流系統(tǒng)和區(qū)域水流系統(tǒng),其中局部水流系統(tǒng)主要位于西部山區(qū)山峰和山谷之間,徑流條件好、滲透速度快、徑流強(qiáng)度大,循環(huán)深度小于300m,中間水流系統(tǒng)地下水循環(huán)深度小于600m,徑流強(qiáng)度較弱;區(qū)域水流系統(tǒng)地下水循環(huán)深度大、水流滯緩、徑流強(qiáng)度弱。
【關(guān)鍵詞】：固原巖鹽礦區(qū) 水化學(xué) 同位素 水循環(huán) 水化學(xué)演化 剖面模擬
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P641
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• abstract7-12
• 第1章緒論12-24
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1.地下水水化學(xué)演化研究13-15
• 1.2.2.同位素水文地球化學(xué)研究15-18
• 1.2.3.地下水循環(huán)研究18-21
• 1.2.4.寧夏固原巖鹽礦區(qū)水文地質(zhì)研究程度21
• 1.3 文章研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4 擬采用的技術(shù)路線22-23
• 1.5 創(chuàng)新點(diǎn)23-24
• 第2章研究區(qū)概況24-53
• 2.1 自然地理概況24-32
• 2.1.1.地理位置24
• 2.1.2.地形地貌24-26
• 2.1.3.氣象26-30
• 2.1.4.水文30-31
• 2.1.5.經(jīng)濟(jì)31-32
• 2.2 地質(zhì)與水文地質(zhì)概況32-52
• 2.2.1.地質(zhì)概況32-39
• 2.2.2.水文地質(zhì)概況39-52
• 2.3 本章小結(jié)52-53
• 第3章區(qū)域水化學(xué)特征53-78
• 3.1 地表水水化學(xué)特征54-57
• 3.1.1.地表水水化學(xué)類型分布規(guī)律56
• 3.1.2.地表水TDS沿程變化特征56-57
• 3.2 西部山區(qū)地下水水化學(xué)特征57-66
• 3.2.1.地下水水化學(xué)參數(shù)57
• 3.2.2.地下水溶解性總固體分布特征57-60
• 3.2.3.地下水水化學(xué)類型60
• 3.2.4.地下水水化學(xué)形成機(jī)理60-66
• 3.3 東部平原地下水水化學(xué)特征66-77
• 3.3.1.地下水水化學(xué)參數(shù)66-67
• 3.3.2.地下水TDS及主要離子濃度的空間分布特征67-70
• 3.3.3.地下水化學(xué)類型70-73
• 3.3.4.地下水化學(xué)成因分析73-77
• 3.4 本章小結(jié)77-78
• 第4章地下水同位素水文地球化學(xué)特征研究78-90
• 4.1 氫氧穩(wěn)定同位素水文地球化學(xué)特征78-81
• 4.2 地下水年齡分布特征81-89
• 4.2.1 氚年齡81-84
• 4.2.2 地下水~14C年齡84-87
• 4.2.3 地下水系統(tǒng)更新能力87-89
• 4.3 本章小結(jié)89-90
• 第5章區(qū)域地下水循環(huán)研究90-97
• 5.0 典型剖面的選取90-91
• 5.1 模型及邊界條件概化91
• 5.2 模型網(wǎng)格剖分91-92
• 5.3 模型參數(shù)分區(qū)92
• 5.4 初始水頭的設(shè)定92
• 5.5 模型運(yùn)行及調(diào)參92-95
• 5.5.1 剖面地下水流場(chǎng)92-93
• 5.5.2 地下水流動(dòng)系統(tǒng)93-94
• 5.5.3 典型斷面地下水徑流強(qiáng)度分布94-95
• 5.6 高礦化泉水成因及對(duì)環(huán)境的影響95-96
• 5.6.1 高礦化泉分布及成因95-96
• 5.6.2 高礦化泉對(duì)環(huán)境的影響96
• 5.7 本章小結(jié)96-97
• 第6章結(jié)論97-99
• 致謝99-100
• 參考文獻(xiàn)100-105
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷

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1 余v，

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