發(fā)布時間：2017-09-18 02:02

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

  更多相關文章： 固原巖鹽礦區(qū) 水化學 同位素 水循環(huán) 水化學演化 剖面模擬

【摘要】：寧夏固原巖鹽礦區(qū)位于寧夏南部,蘊含著豐富的巖鹽礦產(chǎn),為固原地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展帶來了新的契機。但是,固原地區(qū)是我國嚴重缺水地區(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含著豐富的第四系松散巖類孔隙水是當?shù)毓まr(nóng)業(yè)和生活用水的主要來源。近幾十年來,由于地下水過量開采,導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)和水化學演化的形成機理對于巖鹽礦產(chǎn)和地下水的合理開發(fā)利用具有重要的指導意義。本文分別對巖鹽礦區(qū)中西部山區(qū)和東部平原區(qū)的地表水、地下水水化學成分以及同位素的分布特征進行分析,綜合運用地下水水化學成分分布特征、離子組合及比值法、礦物飽和指數(shù)法、穩(wěn)定同位素示蹤、放射性同位素測年、剖面模擬等手段對整個巖鹽礦區(qū)地下水的水化學演化及水循環(huán)機理進行研究,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,還受地下水補給影響。根據(jù)相關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)水化學形成的主要作用,淺層地下水在徑流過程中主要發(fā)生了芒硝和石膏,以及少量方解石和長石類礦物的溶解,深層地下水在徑流的過程中主要發(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,水化學成分主要受混合作用影響,此外,地下水在徑流過程中還發(fā)生了顯著的陽離子交換作用。(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)向徑流補給,西部山區(qū)深層地下水補給時代久遠,基本不參與地下水循環(huán)。(3)為進一步確定西部山區(qū)地下水對東部平原區(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對地下水進行測年分析,對地下水氚含量分析發(fā)現(xiàn)研究區(qū)地下水多為1957年之前補給或是1982年以后補給的地下水,除個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。應用14C同位素對地下水年齡進行計算,發(fā)現(xiàn)東部清水河平原地下水年齡大于1萬年,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)運用放射性同位素(3H和14C)對地下水更新速率進行計算,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、徑流強度弱。
【關鍵詞】：固原巖鹽礦區(qū) 水化學 同位素 水循環(huán) 水化學演化 剖面模擬
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1.地下水水化學演化研究13-15
• 1.2.2.同位素水文地球化學研究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 文章研究內(nèi)容21-22
• 1.4 擬采用的技術路線22-23
• 1.5 創(chuàng)新點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)域水化學特征53-78
• 3.1 地表水水化學特征54-57
• 3.1.1.地表水水化學類型分布規(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)地下水水化學特征57-66
• 3.2.1.地下水水化學參數(shù)57
• 3.2.2.地下水溶解性總固體分布特征57-60
• 3.2.3.地下水水化學類型60
• 3.2.4.地下水水化學形成機理60-66
• 3.3 東部平原地下水水化學特征66-77
• 3.3.1.地下水水化學參數(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.地下水化學類型70-73
• 3.3.4.地下水化學成因分析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特征研究78-90
• 4.1 氫氧穩(wěn)定同位素水文地球化學特征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 初始水頭的設定92
• 5.5 模型運行及調(diào)參92-95
• 5.5.1 剖面地下水流場92-93
• 5.5.2 地下水流動系統(tǒng)93-94
• 5.5.3 典型斷面地下水徑流強度分布94-95
• 5.6 高礦化泉水成因及對環(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100-105
• 個人簡歷

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1 余v，

本文編號：872696