一、山西省岩溶大泉主要特征及其开发利用程度分区(论文文献综述)
王志恒,梁永平,申豪勇,赵春红,唐春雷,谢浩,赵一[1](2021)在《自然与人类活动叠加影响下晋祠泉域岩溶地下水动态特征》文中研究指明为了查明山西省晋祠泉泉水断流、泉口水位下降及近年来泉口水位回升的原因,为泉水复流工作提供理论参考,以长系列气象、水文、开采量、泉流量、地下水位等资料为基础,在详细分析了晋祠泉域不同水动力分区年内、年际动态特征的基础上,从自然气候与人类活动两方面出发,阐述了不同历史时期晋祠泉域岩溶水位变化的影响因素。结果表明:1956—1994年,因20世纪80、90年代人工开采量达到历史高峰期,一度超过2.4 m3/s,且80年代以后我国北方干旱化发展趋势较为严重,晋祠泉水流量逐渐减小直至断流;1994—2008年,人工开采量虽有一定程度减少,但仍维持在2.0 m3/s左右,且恰逢连续枯水年,降水量、河流径流量较多年平均值分别减小了11%和27%,此阶段泉口水位快速下降至历史最低值;2008年以后进入相对丰水期,在采取多项措施减少泉域岩溶水开采量的同时,汾河二库蓄水水位逐步抬高,其对岩溶水的渗漏补给量在经历了约2 a的滞后期后到达泉域排泄区,晋祠泉口水位近年来逐步回升。
孟庆晗[2](2021)在《济南四大泉群形成条件的差异性研究》文中提出济南岩溶分布面积广泛,形成众多调节功能强、富水程度高的大型水源地和岩溶大泉。近几十年来,由于自然因素和人为因素的共同作用,造成脆弱的岩溶水系统劣变,出现岩溶水污染、岩溶大泉衰竭等环境水文地质问题,尽管已采取人工补源措施来维持泉水的持续喷涌,但济南岩溶大泉保护的效果并不理想,其根本原因是对四大泉群形成条件缺乏深刻认识。为此,本文以济南四大泉群为主要研究对象,在对济南泉域地质、水文地质等条件的全面调查分析的基础上,并通过泉水及地下水动态监测、示踪试验、水化学测试获取长序列的数据资料,利用泉流量衰减分析、频谱分析、同位素测年法对济南四大泉群形成条件差异性进行研究,揭示四大泉群补给、径流及排泄特征的差异性。主要结论如下:(1)泉群出露区地下水均穿过第四系砾石沉积层涌出地表,综合分析得泉水地质成因年代为8200~7490 a BP。由于侵入岩的分布特征,将珍珠泉与潭西泉泉水类型划分为火成岩-构造型侵蚀上升泉;而黑虎泉、趵突泉出露处为灰岩天窗,泉水成因类型为火成岩-天窗型侵蚀上升泉,可见四大泉群成因模式具有明显差异性。(2)基于动态长序列降水与泉流量数据分析,表明济南四大泉群宏观上主要受降水补给,但微观上四大泉群补给来源存在明显差异性。进一步的,本文依据泉水温度频率与水化学特征分析,结果表明趵突泉与黑虎泉主要受到岩溶水补给,并且黑虎泉黑虎泉泉水补给区的浅部岩溶相对发育,获得降水补给迅速;珍珠泉与潭西泉受岩溶水补给的基础上,还受到孔隙水、裂隙水补给。(3)四大泉群径流特征中存在明显差异。本文通过对降水及泉水位的相关及频谱分析及泉流量衰减分析,结果表明:在集中降水后,大裂隙-管道流对降水的响应时滞为7~16天,大裂隙-管道流占比为0.84%~3.84%;裂隙-孔隙流对降水的响应时滞为36~56天,裂隙-孔隙流占比为96.08%~99.1 7%;此外,潭西泉与珍珠泉基本以裂隙-孔隙流为主。(4)四大泉群排泄特征存在明显差异。泉水EC频率分析研究不同含水层排泄特征,该方法综合考虑了不同含水层地下水的机械混合以及水文地球化学作用,比前人的地下水机械混合研究更加符合泉域实际水文地质条件。研究结果表明:趵突泉中张夏组岩溶裂隙水排泄占比31~54%,奥陶纪裂隙岩溶水排泄占比45~68%;黑虎泉中张夏组岩溶裂隙水排泄占比24~31%,奥陶纪裂隙岩溶水排泄占比68~75%;潭西泉中张夏组岩溶裂隙水排泄占比60~70%,奥陶纪裂隙岩溶水排泄占比15-17%,补源水排泄占比8~21%,孔隙水与风化裂隙水排泄占比6%;珍珠泉中张夏组岩溶裂隙水排泄占比60%,奥陶纪裂隙岩溶水排泄占比22~25%,补源水排泄占比13%,孔隙水与风化裂隙水排泄占比5~6%。(5)基于泉水及地下水氚同位素数据分析,泉域张夏组含水层地下水滞留时间在48~82年,泉域埋深100m以浅奥陶系地下水滞留时间小于6年,此层位含水层储水功能差,且地下水对泉水补给迅速;埋深100m以深奥陶系-寒武系凤山组含水层储水功能强,且地下水流速缓慢,岩溶水滞留时间为6~55年。建立适用于济南源于水文地质条件的活塞-混合流模型,测得趵突泉、珍珠泉、潭西泉地下水年龄分别为10、23、21年。
成强[3](2020)在《山西黄河沿岸中段地质遗迹调查与评价》文中认为本论文根据国土资源部《地质遗迹调查技术规范》(DZ/T0303-2017)(以下简称《规范》)。以现代地质科学新理论及可持续发展理论为指导,采取资料收集与野外调查相结合的工作方法,开展山西黄河沿岸中段地区地质遗迹资源调查、评价工作,基本查明了研究区地质遗迹资源形成的地质构造背景和形成演化的地质环境条件;实地调查、核实了研究区地质遗迹资源3大类7类12亚类。其中,基础地质大类地质遗迹15处(地层剖面类4处、构造剖面类1处、重要化石产地类10处);地貌景观大类地质遗迹33处(岩土体地貌类14处、水体地貌类15处、构造地貌类2处),地质灾害大类滑坡地质遗迹2处,共计44处。并阐述了各类地质遗迹的特征及地质意义;总结了研究区地质遗迹资源的分布规律,并对其形成演化进行了探讨;对研究区内的地质遗迹资源进行了单因素评价和综合评价。经评价分级确定世界级地质遗迹2处,国家级地质遗迹6处,省级地质遗迹26处,省级以下地质遗迹10处;提出了地质遗迹保护规划建议,拟建一般保护区1个、建立了重点保护点4个以及一般保护点15个。
张渊[4](2020)在《娘子关泉域岩溶地下水脆弱性评价研究》文中提出开展娘子关泉域岩溶地下水脆弱性评价,可为泉域内岩溶地下水的合理开发利用和科学有效保护提供技术支持,对泉域内的经济社会建设和生态环境保护具有重要的现实意义。本次娘子关泉域岩溶地下水脆弱性评价采用迭置指数法。水质脆弱性评价的指数为地下水埋深D、入渗补给量R、土壤介质S、地形坡度Tg、土地利用类型L、上覆岩层O和含水层富水性A。水量脆弱性评价的指数为入渗补给量R,地下水开采系数C、含水层厚度Tk和含水层富水性A。通过层次分析法确定水质及水量脆弱性评价指标的权重。由此确定水质脆弱性评价为DRSTgLOA模型,水量脆弱性评价为RCTkA模型。在此基础上进行了娘子关泉域岩溶地下水脆弱性评价分区,并提出相应的保护措施。主要研究成果如下:水质高脆弱性分区面积约为106km2,占总面积的1.47%,分布于泉群出露带、巨城镇、温河渗漏区、桃河渗漏区、松溪河渗漏区、油瓮水库渗漏区和大石门水库渗漏区附近,在此区域内应该重点进行水质监督与保护。水质较高脆弱性分区面积约为1138km2,占总面积的15.77%,分布于泉域中的碳酸盐岩裸露区及其周边。水质中等脆弱性分区面积约为1530km2,占总面积的21.20%,分布于平定县的局部、阳泉市市区的中部、昔阳县的东部、和顺县的东部、左权县的东部、盂县局部、寿阳县的中部和太原市大部。水质较低脆弱性分区面积约为3452km2,占总面积的47.83%,分布于平定县的西部、阳泉市市区的西部、昔阳县的西部、和顺县的西部、左权县的西部、盂县的中南部、寿阳县大部、榆次市大部、太原市的东部。水质低脆弱性分区面积约为991km2,占总面积的13.73%,分布于平定县的西南部、阳泉市市区局部、昔阳县的西部、和顺县的西部、左权县的西北部、盂县的西部、寿阳县局部和榆次市局部。水量高脆弱性分区面积约为160km2,占总面积的2.21%,分布于平定县的西南部和东部、娘子关泉口北部、寿阳县的南部,在此区域内应重点进行水量的监督与保护。水量较高脆弱性分区面积约为1850km2,占总面积的27.63%,分布于平定县大部、阳泉市市区的西部和北部、寿阳县的东南部和西北部、榆次区的北部、太原市全境。水量中等脆弱性分区面积约为3431km2,占总面积的47.55%,分布于平定县局部、阳泉市市区的东南部、盂县大部、寿阳县的中西部、榆次市的南部。水量较低脆弱性分区面积约为1755km2,占总面积的24.31%,分布于阳泉市市区的东南部、盂县的南部和东部、昔阳县的东部、和顺县的东部、左权县的东部。水量低脆弱性分区面积约为21km2,占总面积的0.30%,分布于油瓮水库渗漏区、义井镇、昔阳县县城的东侧、和顺县县城的东侧、左权县县城的东侧。
黄惠[5](2020)在《山底河流域酸性老窑水排泄对岩溶地下水污染的数值模拟研究》文中研究说明我国煤炭资源丰富,尤其北方煤产量巨大,但山西的煤矿开采已经对全省范围内的岩溶水资源造成了很大的影响。天然状况下娘子关泉域范围内的补给,有1/3来自上覆煤系地层砂岩裂隙水及地表水,但由于数十年来“矿坑水化”日益加重,使得娘子关泉水来自上游的补给大为减少,迫使区域地下水位连续下降,对泉域岩溶地下水整体产生不良影响。或当煤炭开采标高低于岩溶水位时,大量岩溶水可能会通过导水构造涌入巷道中,造成矿井突水,对岩溶地下水资源造成破坏。近年来煤矿开采导致的酸性老窑水排泄对岩溶地下水的污染尤为严峻。山西省阳泉市山底河流域酸性老窑水不断排泄蓄积使地下水位上升溢出地表进而渗漏到娘子关泉域碳酸盐岩渗漏段,渗漏补给深层岩溶水,对区域岩溶地下水造成很大威胁,严重破坏当地的生态环境,影响居民的生活,引起社会广泛关注及政府高度重视。因此,本文针对阳泉市山底河流域酸性老窑水排泄对娘子关泉域岩溶地下水的影响展开研究,采用资料收集、实地调查踏勘、水体监测取样分析等方法,对研究范围内的自然地理条件、地形地貌条件、气象水文条件、地质条件、水文地质条件及污染源现状进行调查,查明酸性老窑水的出流方式、流量,采用内梅罗综合污染指数法对山底河流域的水体水质进行评价。然后,根据研究区目标含水系统的地质、水文地质等条件,概化出研究区水文地质概念模型,建立相应的数学模型,利用数值模拟软件模拟区域地下水的水流情况以及污染物运移情况,通过模型模拟预测得到山底河流域酸性老窑水出流后对娘子关泉域岩溶地下水造成的影响。最后得出以下结论:(1)水体环境影响评价结果表明:山底河流域水体各取样点指标浓度空间差异性明显;有13项指标超出标准GB3838-2002的Ⅲ类标准,其中SO42-、Fe3+、Fe2+等的超标率超过50%,Fe3+、Fe2+的超标倍数高达四千多倍;11个取样点中水质极差的3处是S6、S7和S9,S6的WQI高达519.8;相关性分析表明,酸性老窑水特征离子与重金属Zn、Cd、Mn具有极强相关性;(2)研究区数值模拟结果表明:山底河流域酸性老窑水的排泄对娘子关泉域岩溶地下水的污染迁移是随时间不断加速的,其污染范围逐步扩大,污染程度日益加剧。污染物运移1年、10年、20年、50年后,污染方向沿着地下水流动方向迁移,污染范围从开始的碳酸盐岩渗漏区逐渐扩散到径流汇水区再到娘子关泉排泄口,污染浓度从800mg/l逐渐累积至4000mg/l。山底河流域酸性老窑水的出流排泄问题日益严重,且对娘子关泉域岩溶地下水的潜在污染威胁与日俱增,应对此加以重视,尽早采取治理措施,以防对娘子关泉域造成更严重的污染。
高帅[6](2020)在《晋城市地下水环境问题识别及保护研究》文中认为地下水作为地球上重要的自然资源之一,其所处环境的好与坏不仅影响着自然生态的平衡,还直接影响着居民生活、农业种植、社会和经济发展等其他方面。尤其在北方干燥地区,此特征尤为突出。但随着社会经济的向前发展,人口快速增加,生产生活造成的废水、废气、废渣日益增多,致使污染物大量渗入地下水中,导致地下水环境不断恶化。因此,开展地下水环境保护的研究就具有重大的理论与实际意义。晋城市坐落于中国山西省东南部,近几年来,工农业发展较快,污染物排放量急速增加,但对地下水环境却没有足够的重视与保护,致使当地地下水生态环境遭到严重威胁。再加上人们大量开采地下水导致地下水水位下降甚至出现断流,这使得原本就面临着严峻形势的地下水环境更是雪上加霜。对此,我们以晋城市作为研究区,识别该地区的地下水环境问题,并在此基础上研究地下水环境的保护问题,为保护与改善地下水环境提供合理的理论依据。本文在综合分析研究晋城市自然地理概况、地质及水文地质条件的基础上,进行了野外实际调查和地下水水质监测,并收集了晋城市多年地下水水质监测资料,开展了晋城市地下水环境问题的识别以及地下水环境保护的研究工作,具体研究工作如下:(1)分别采用DRASTIC与ORAST模型对晋城市浅层地下水与深层地下水脆弱性进行单项评价和综合评价。按照研究区自然概况将脆弱性综合指数分为五个等级,并绘制晋城市地下水脆弱性分区图。晋城市地下水脆弱性评价结果表明,浅层地下水以中等脆弱性分区为主,面积约为3890.76km2;深层地下水以较低脆弱性分区为主,面积约为5467.2km2。(2)调查、整理、分析了研究区内的污染源位置、种类等信息,根据污染源的种类、释放污染物的可能性以及释放污染物的量三个方面进行研究区污染荷载评价,发现污染源荷载强的区域主要分布在高平市南部、泽州县北部及南部地区,并得到晋城市污染荷载评价分区图。(3)采用综合评价法对研究区地下水污染现状进行了评价,然后对污染变化趋势进行了预测。污染现状评价结果表明浅层地下水警戒区分布最为广泛,约占浅层地下水总面积的94.99%,深层地下水警戒区面积约占深层地下水总面积的94.41%。根据总硬度、硫酸盐、氨氮、氯化物、氟化物、高锰酸钾指数、硝酸盐等污染因子的历年变化,分析各污染因子含量的趋势,其结果表明多数污染因子例如硫酸盐、氟化物在持续升高,有加重污染的趋势。(4)根据地下水脆弱性评价、污染源调查及污染负荷评价、地下水水质变化趋势分析等结果,并结合野外的实际调查,对晋城市地下水环境问题进行了识别,主要环境问题表现在以下几方面:1)研究区的生产生活污水下渗污染地下水;2)受污染的地表水下渗补给地下水,使地下水环境的恶化;3)不合理地开采地下水;4)矿产资源尤其是煤矿资源的开采严重影响地下水环境等。(5)综合考虑地下水脆弱性、污染荷载以及地下水功能价值三方面,计算地下水污染防控值(R)。并按照防控值高、中、低三个等级,结合水源地与岩溶泉域保护区以及水质污染现状分区,进行了晋城市地下水污染防控分区研究,并得到晋城市污染防治分区图。由图可知,浅层地下水保护区主要集中在沁水县,在高平市有零星分布,一般治理区主要集中在巴公镇附近;深层地下水保护区主要分布在润城镇至演礼乡一带、高平市城区等地区,重点治理区与一般治理区主要集中在泽州县南部等地区。最后结合污染防控分区及其存在的地下水环境问题提出了地下水环境保护与污染防治措施。
王威[7](2019)在《鲁中南半湿润区岩溶水系统功能分区与可更新能力识别》文中提出岩溶水资源如何合理开发利用与保护,已成为鲁中南半湿润区社会经济发展中亟需解决的重要问题。本研究以鲁中南半湿润区的平邑-费县岩溶水分布区为研究区,通过野外调查、试验和综合研究,重点开展了岩溶水系统组成、水流系统结构及水动力场特征,以及地下水补给-径流-排泄条件调查,开展了岩溶水系统分区、概念模型构建和岩溶水形成年龄与可更新能力研究,取得如下新认识:1、查明研究区岩溶地下水系统以具有“两源多汇、多层位储水、多条断裂复杂控水”的特征和“硬结构”组成,揭示了该区岩溶水系统的同一分区、不同深度赋存不同可更新能力的岩溶水资源形成机制和主要影响因素。2、研究表明,研究区岩溶水系统由4个子系统组成,具有2个直接补给区、1个间接补给区和3个汇排区的功能分区特征。直接补给区补给水源较充沛,渗透性较强,水-岩水动力侵蚀性强;汇排区的富水性强,单井涌水量大于5000 m3/d,水-岩作用的水动力侵蚀性较弱。3、阐明不同分区或不同子系统岩溶水形成年龄及可更新能力明显不同。直接补给区的岩溶水滞留时间介于317年,汇排区的岩溶水滞留时间介于1425年。直接补给区的岩溶水年龄介于1463808年,且岩溶水埋深越浅,其形成年龄越小;汇排区的岩溶水年龄介于10465403年,且越远离补给区、径流路径越长,其形成年龄越老。4、发现,岩溶水中14C含量的分段值,与岩溶水系统功能分区存在空间相关性特征。在汇排区,岩溶水中14C含量与主要阴阳离子含量之间呈负相关性趋势特征;在直接补给区,除Ca2+和Mg2+外,岩溶水中14C含量与主要阴阳离子含量之间相关性较弱,与频繁的复杂补给和较强的水动力侵蚀有关。5、揭示不同分区、不同层位岩溶水可更新性差异特征的主要因素、机制和影响模式,它主要受岩溶水径流途径长度、埋藏深度、岩溶发育程度及其连通性状况,以及地表产汇积水状况和补给水源充沛程度控制。在直接补给区,陆表植被越发育,越有利于岩溶水系统获得更多大气降水入渗补给。在汇排区,强烈的规模化人工开采,易利激发或促进研究区岩溶水系统可更新能力提高和地下水开采资源量增加。6、阐明研究区岩溶水资源合理开发与有效保护,需要侧重岩溶水资源的开发方式管控、开发范围管控和开发强度管控。在直接补给区,需要增强松、柏、刺槐和荆条等乔灌木生态覆盖,提高岩溶水资源涵养保护能力;在汇排区,需要增强多阶层的水土保持保护能力。
黄奇波[8](2019)在《北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例》文中研究指明大气CO2浓度的持续上升导致全球气候变暖,造成气温增高、蒸发量加大、水循环加剧,由此带来的全球暴雨、干旱等极端气候事件越来越频发,给国家和人民生命财产带来了巨大的损失。采取有效增汇固碳方法抑制大气CO2浓度升高,减缓全球变暖,成为各国科学家研究全球变化的重中之重。岩溶作用是一种发生在地球浅部表层环境下的特殊地质作用过程,与大气圈、水圈、生物圈密切相关。岩溶动力系统作为一个低温地球化学开放系统,具有开放敏感性和生物参与性等特点,对环境变化响应迅速,积极的参与全球碳循环。我国大陆地区的岩溶类型主要有4种,分别是西南热带亚热带型岩溶、北方干旱半干旱型岩溶、东北湿温带型岩溶及青藏高山型岩溶。北方干旱半干旱型岩溶位于北纬35°以北,秦岭为南北方岩溶类型的分界带。北方干旱半干旱岩溶区碳酸盐岩面积分布达68.5×104km2,其中裸露区7.78×104km2,覆盖区8.74×104km2,埋藏区51.95×104km2,蕴藏有丰富的岩溶地下水资源。但相对于我国南方岩溶区,北方岩溶碳汇研究工作开展较少。一方面,受北方岩溶区土壤中次生碳酸盐含量高且易于沉积的影响,利用试片法来计算岩溶碳汇强度存在很大误差。另一方面,北方岩溶水主要赋存在层位较老的寒武—奥陶系地层中,煤矿则产于层位较新的石炭—二叠系。这种“煤在楼上,水在楼下”的特殊水文地质格局导致煤系地层硫化物氧化产生硫酸或大量堆置的矿渣经雨水淋溶产生酸性水,持续不断地向岩溶含水层入渗并参与碳酸盐岩溶蚀,从而造成碳汇效应降低;另外,奥陶系灰岩地层中含有数层石膏夹层,石膏夹层溶解向岩溶地下水中输入大量SO42-。在如此复杂的条件下,应采取哪种方法来准确计算岩溶碳汇强度,及如何扣除硫酸作用来计算岩溶碳汇通量是当前岩溶碳汇研究关注的两个重要方面。本研究以北方半干旱岩溶区具有代表性的山西柳林泉岩溶流域为研究对象,通过溶蚀试片法和对土壤化学指标的监测,并采用同位素技术对原生和次生碳酸盐进行区分,定量计算土壤碳酸盐中次生碳酸盐所占比例,揭示我国干旱、半干旱岩溶区土壤层中碳酸盐的特征和来源。阐明半干旱岩溶区土壤系统影响溶蚀与沉积作用发生的机制,解答用岩溶试片法计算半干旱区岩溶地质碳汇效应存在的问题。同时,对流域岩溶地下水进行系统取样和研究,揭示岩溶动力系统溶解无机碳循环演化规律及影响因素;在定量评价石膏溶解对地下水SO42-贡献的基础上,采用化学计量法定量计算硫酸参与碳酸盐岩溶蚀的比例。运用Galy模型定量评价硫酸参与溶蚀作用的流域岩溶碳汇效应;揭示硫酸参与溶蚀作用下的岩溶碳汇过程。得出了如下结论:1、试片溶蚀速率受不同植被条件影响,并受控于土壤化学指标(1)植被条件是影响碳酸盐岩溶蚀速率的主要因子,相同层位的溶蚀速率均呈现出林地最大,灌丛次之,草地最小的变化规律,随着植被的恢复,碳酸盐岩溶蚀速率呈现增加的趋势。(2)土下试片溶蚀速率主要受土壤有机碳、土壤无机碳、土壤水份含量控制,而受土壤CO2浓度影响小。土壤有机碳含量、土壤水份含量对土下试片溶蚀速率具有促进作用,土壤无机碳含量对土下试片溶蚀速率具有抑制作用。(3)土壤无机碳质量分数高,是有机碳质量分数的2.855.06倍,在干旱少雨、蒸发量大的气候条件下容易过饱和并发生沉淀,使埋放于土壤层中的试片除受溶蚀作用影响外,还受土壤碳酸盐沉积作用,造成部分试片经过一个水文年的溶蚀后质量增加。因此,埋放于土壤中的试片在雨季发生溶蚀而重量变轻,而干旱季节主要接受碳酸盐的沉积而增重。(4)根据标准溶蚀试片法计算出裸露岩溶区平均岩溶碳汇强度为1.51 t/(km2·a),而根据Galy模型法计算出的结果为3.93 t/(km2·a),试片法计算结果仅为Galy模型法的1/3。由于半干旱地区土壤无机碳含量高且容易发生沉积,埋放于土壤系统中试片的溶蚀速率并不能真正代表基岩面的溶蚀速率,用溶蚀试片法会使岩溶碳汇强度被低估。利用溶蚀试片法来研究岩溶碳汇效应在北方半干旱地区土壤中受到了限制。2、土壤次生碳酸盐比例高,次生碳酸盐的沉积是土壤中试片重量增加的主要原因(1)研究区土壤碳酸盐含量及其δ13C值主要受次生碳酸盐所占比例的控制,次生碳酸盐具有偏轻的碳同位素。林地、退耕地、灌丛地土壤剖面上层(050 cm)的碳酸盐含量随深度增加而增加,碳酸盐δ13C值则随深度增加而逐渐偏轻,剖面下层(5070 cm)的变化趋势相反。这缘于土壤次生碳酸盐溶于土壤水向下运移并沉积,但下层(5070 cm)受土壤水分向下运移的深度有限,且更接近母质层,次生碳酸盐含量降低,而原生碳酸盐比例提高。(2)3个土壤剖面中CO2浓度在050 cm随深度增加而增加,5070 cm随深度增加而减少。由于上层土壤空气和大气的交换以及底层岩-土界面岩溶作用的消耗而降低。土壤CO2的δ13C值在上层(0-50cm)随土层深度增加而越来越偏负,下层(50-70cm)随深度增加而越来越偏正。土壤CO2浓度及其δ13C值的双向梯度变化,均反映了上层土壤CO2受空气交换、土壤有机质分解及土-岩界面岩溶作用的共同影响。(3)土壤中次生碳酸盐来源于原生碳酸盐溶解后的重新结晶。在有机碳的参与下,通过反应SOC→CO2(g)→CO2(aq)→HCO3-(aq)→CaCO3(s),重新沉淀生成次生碳酸盐晶体。3个土壤剖面的次生碳酸盐比例均较大,退耕地、林地、灌丛地的比例分别为0.52、0.42和0.32;高比例的次生碳酸盐沉积是造成埋放于半干旱土壤中的试片增重的主要原因。因此,在北方半干旱岩溶区利用试片法计算岩溶碳汇强度时,应在溶蚀实验的基础上,运用碳同位素值对试片上沉积的次生碳酸盐进行定量计算,根据次生碳酸盐岩的沉积量来修正试片的溶蚀速率,消除次生碳酸盐的影响,然后再根据试片的溶蚀速率来计算流域岩溶碳汇强度。3、岩溶地下水水化学特征受径流条件控制,具有区域演化规律(1)流域岩溶地下水化学特征受水文地质条件的控制,水温、电导率(EC)、TDS、离子总量、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、SO42-含量从补给区、到径流区、到排泄区、再到深埋区,随着径流途径增加不断升高。其中Na+、Cl-、SO42-含量变化范围大,最大值分别为最小值的50倍、80倍和32倍。而Ca2+、HCO3-变化范围相对较小,最大最是最小值的2-3倍。在补给区、径流区中,Na+含量较少,Ca2+为地下水中主要阳子,但在排泄区和深埋区,Na+含量明显超过了Ca2+和Mg2+含量,成为地下水中最主要的阳离子。水化学类型由HCO3-Ca.Mg型转化为HCO3.SO4-Ca.Mg型和HCO3.SO4-Ca.Na.Mg型,最终演变为Cl.HCO3-Na.Ca、Cl.HCO3-Na型和Cl-Na.Ca型。(2)受土壤高浓度CO2控制,流域岩溶地下水的PCO2明显高于大气CO2的分压(300350ppm),反应出大气降雨吸收土壤层中的高浓度的CO2形成碳酸对下部碳酸盐岩进行溶蚀的过程。方解石和白云石的饱和指数(SIC、SID)均大于0,这2种矿物均处于较强的过饱和状态。但由于受Ca2+、HCO3-的来源比较复杂的影响,从补给区、到径流区、到排泄区、再到深埋区SIC、SID的变化无明显的趋势性变化规律。(3)流域岩溶地下水中石膏的饱和指数(SIG)均小于0,石膏在岩溶地下水中一直处于溶解状态。从补给区、到径流区、到排泄区、到深埋区,石膏的饱和指数不断升高,表明随着地下水的径流石膏层的不断溶解。(4)流域内岩溶地下水的δ13CDIC具有较大的变化范围,最小值与最大值相差5.569‰。补给区和径流区δ13CDIC值偏轻,具有较宽的分布范围,而径流区和深埋区偏重,范围较为集中。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ13CDIC值呈不断增重的变化规律。随着径流途径增大,DIC中来源于土壤CO2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。(5)流域内岩溶地下水的δ34S具有较大的变化范围,最大值为24.11‰,最小值为2.56‰。补给区的δ34S偏轻且较为集中,主要来源于大气降水;径流区δ34S增重且比较分散,来源于大气降水和石膏溶解;排泄区的硫同位素偏重,但三川河南岸的岩溶水比北岸偏轻4-5‰,反映南北两岸岩溶水具有不同的硫同位素来源。深埋区具有较高含量的SO42-和最重的δ34S,其水的径流路径长,循环深度深,水岩作用时间最长,石膏溶解得最充分。总体上,随着径流途径增大,石膏溶解来源的比例不断增加。4、运用Galy模型,评价了硅酸盐岩风化及硫酸参与溶蚀对流域岩石风化消耗的CO2通量的影响(1)岩溶地下水中的K+、Na+、Cl-主要来源于大气降水和盐岩的溶解。硅酸盐岩风化对岩溶地下水的SiO2和K+、Na+离子组份也具有重要贡献。Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-在补给区、径流区、排泄区主要来源于方解石、白云石的溶解的贡献。而深埋区主要来源于石膏溶解和去白云化作用。(2)硫酸参与碳酸盐岩溶解对补给区、径流区、排泄区的岩溶地下水水化学组份具有重要贡献,而对深埋区的贡献不明显。补给区的地下水主要主要来源于碳酸溶解碳酸盐岩溶解;径流区地下水主要受碳酸溶蚀作用控制,但硫酸风化碳酸盐岩也有一定影响;排泄区的地下水更多的受到硫酸风化作用的影响。(3)硫酸参与碳酸盐岩溶蚀产生的HCO3-的所占比例平均值在补给区、径流区小于10%,排泄区和深埋区大于10%,即随着径流途径的增中,碳酸参与碳酸盐岩溶蚀的比例逐渐减小,而硫酸参与的比例不断增加。(4)利用Galy模型计算出排泄区上青龙泉L02和杨家港泉L29岩石风化消耗的CO2通量分别为30.80×103mmol/km2.a-1和31.63×103mmol/km2.a-1;补给区车鸣峪-关口泉L01为89.25×103mmol/km2.a-1,排泄区上青龙泉和杨家港泉岩石风化消耗的CO2通量是上游补给区的车鸣峪-关口泉的1/3。(5)硅酸盐岩风化消耗CO2通量在流域中占有大的比例。岩石风化消耗的CO2通量中硅酸盐岩风化消耗所占比例最大的为杨家港泉L29,为51.92%;其次为上青龙泉L02,为44.98%。最小为车鸣峪-关口泉域L01,为11.09%;从补给区到排泄区,硅酸盐风化的比例和消耗的CO2通量不断增加。(6)在考虑硫酸参与碳酸盐岩溶蚀时,3个岩溶泉的碳汇通量分别扣除10.35%、5.77%、8.63%。从补给区到排泄区,硫酸溶解碳酸盐岩的比例增加。
褚学伟[9](2019)在《黔中岩溶山谷型赤泥尾矿库污染物迁移机理及预测研究》文中认为贵州地处西南岩溶山区中心地带,岩溶多以裸露型、半裸露型为主,区内矿产资源丰富,煤、磷、冶金、化工、电力等产业的各类尾矿、尾渣均需要择地堆存,而岩溶山谷作为天然的尾矿堆存地被作为最优的选择。然而,上世纪建成并投入使用的尾矿库,由于建库初期未进行库区的全面防渗或防渗措施处理不当,尾矿、尾渣中的微小颗粒、强酸、碱废水通过落水洞、漏斗、溶缝、溶隙等进入含水系统,产生岩溶渗漏污染问题。目前,虽然一些尾矿库已停用,但堆填的尾矿在大气降水淋滤作用下仍存在渗漏问题,给周边地下水环境系统造成严重危害。贵州铝土矿主要分布于黔中一带,而赤泥作为氧化铝产业的副产物——尾渣,被大量堆存于岩溶山谷中。本文以具有贵州特色的岩溶山谷型赤泥尾矿库为研究对象,通过探讨岩溶山谷尾矿堆存对地下水系统污染的特征、规律及机理,为有效的控制岩溶山谷型尾矿库渗漏污染,完善相应的闭库封存措施,保护地下水系统免受污染提供科学依据;同时,对岩溶山区新建尾矿库选址及预防、控制尾矿库淋滤渗漏带来的地下水污染问题具有重大的实际意义。本文基于既有工作基础,采用野外调查、勘察、野外试验及室内试验等多种手段综合,运用多孔介质流体动力学、裂隙流理论、环境水化学以及岩溶水文地质学等多学科相关理论,对赤泥颗粒、淋溶液在地下水系统中的迁移及污染机理和规律进行了系统、深入地研究,并采用COMSOL仿真软件建立了研究区地下水流及溶质迁移模型。取得了以下几个方面的认识:(1)研究区岩溶发育较为强烈,地下水类型以裂隙岩溶水为主,大气降水为研究区地下水主要补给来源,岩溶泉为主要排泄形式,形成以集中式点状补给-排泄,以孔隙、微裂隙为储存,大型裂隙为迁移主通道的非均质双重介质储存、径流的补-径-排地下水系统。研究区赤泥库未投入使用之前,地下水水化学类型为弱碱性Ca-HCO3型水,投入使用后,水化学类型转变为K、Na-SO4、Cl型。受控于构造及岩溶发育与分布特征,赤泥淋滤液存在向西北、向南两个方向渗漏的三条途径。(2)从岩土体性质来看,赤泥相当于一种级配良好的类黏性土回填物。颗粒粒径较小,一般为0.11-130.30μm,粒径分布特征总体呈对数正态分布。从化学成分来看,赤泥的主要化学成分为K、Na、Ca、Mg、Fe、Al、Si、Ti等元素。赤泥库内赤泥颗粒、K+、Na+及Ca2+分布特征及迁移受地下水垂直分带性影响。影响赤泥颗粒的迁移主要因素有颗粒的粒径、水动力条件及颗粒的受力情况等,水动力条件的差异性决定了赤泥颗粒迁移的最大粒径,水动力条件越强,产生迁移的颗粒粒径越大。(3)通过室内静、动态淋滤试验研究,揭示了固液比及水的动态对赤泥中离子释放的影响,并以Cl-浓度为基础,确定了各离子与氯离子之间存在线性相关关系,从而可以用单一离子的迁移特征来分析赤泥淋滤液中多种离子迁移奠定基础。建立了赤泥动态淋滤作用下主要离子释放的数学模型,为定量预测大气降雨作用下赤泥中主要离子组分的释放强度提供了理论依据。(4)通过裂隙溶质迁移室内试验研究,揭示了集中式点状补排关系下,地下水径流及溶质迁移的表现特征;揭示了隙宽、隙宽比、流量对溶质浓度过程曲线及峰型的影响;确定了赤泥库污染物迁移通道为多裂隙组合状态下的迁移特征。(5)建立了研究区地下水水流及溶质迁移模型并采用层次分析法(AHP)对研究区水文地质参数进行了分区;采用COMSOL软件对研究区地下水流及溶质迁移进行了仿真模拟。通过模拟值与实测值对比,说明建立的孔隙-裂隙介质地下水运动模型及溶质迁移模型均可用于研究区地下水及溶质迁移预测。(6)选择研究区丰水年及枯水年2种工况对赤泥库污染进行了预测,预测结果表明:丰水年、枯水年各监测点SO42-浓度变化趋势一致。在丰水期,丰水年SO42-浓度低于枯水年SO42-浓度;在枯水期,丰水年SO42-浓度高于枯水年SO42-浓度,其值均接近或超出地下水Ⅲ类水标准值,为研究区地下水污染治理提供理论依据。
刘宗恺[10](2018)在《山西省地下水超采特征分析》文中进行了进一步梳理山西省属于水资源缺乏的省份,在全省的取水量中,地下水比例占到60%以上。在一些严重的地区,地下水利用比例达到80%以上。过度开采地下水造成了潜在的灾难,带来巨大的经济损失。为有效保护全省地下水资源,结合山西省气象、水文、地质、水文地质、水资源及其开发利用状况进行分析的基础上,分析了全省地下水超采区的分布及其主要特征,并提出了相应的防治和保护措施。
二、山西省岩溶大泉主要特征及其开发利用程度分区(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、山西省岩溶大泉主要特征及其开发利用程度分区(论文提纲范文)
(1)自然与人类活动叠加影响下晋祠泉域岩溶地下水动态特征(论文提纲范文)
0 引言 |
1 晋祠泉域概况 |
2 地下水位动态特征 |
2.1 年内动态特征 |
2.1.1 补给区年内动态 |
2.1.2 径流区年内动态 |
2.1.3 排泄区年内动态 |
2.2 年际动态特征 |
2.2.1 补给—径流区年际动态 |
2.2.2 排泄区年际动态 |
3 地下水位动态及泉流量影响因素 |
3.1 自然因素 |
3.1.1 气象因素 |
3.1.2 水文因素 |
3.2 人为因素 |
3.2.1 人工开采 |
3.2.2 人工补给 |
3.2.3 潜流排泄量变化 |
4 结论 |
(2)济南四大泉群形成条件的差异性研究(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 选题来源 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 岩溶大泉补给来源研究 |
1.3.2 岩溶大泉径流特征研究 |
1.3.3 岩溶大泉排泄特征研究 |
1.3.4 当前研究存在的问题 |
1.4 研究内容及创新点 |
1.5 研究思路及技术路线 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象水文 |
2.2 区域地质与水文地质条件概况 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造及火成岩 |
第三章 研究方法及数据获取 |
3.1 降水量、泉水及地下水动态监测 |
3.2 示踪试验 |
3.3 频率分析法 |
3.4 时间序列方法 |
3.4.1 自相关与频谱分析 |
3.4.2 互相关与互谱密度函数分析 |
3.4.3 增益函数 |
3.4.4 泉流量衰减拟合 |
3.5 氚同位素测年模型 |
3.5.1 PFM模型 |
3.5.2 EM模型 |
第四章 四大泉群地质条件及泉群地质成因 |
4.1 四大泉群形成地质结构的差异性 |
4.1.1 四大泉群第四系地层分布差异 |
4.1.2 四大泉群侵入岩分布差异 |
4.1.3 泉群岩溶发育差异性 |
4.2 四大泉群地质成因年代分析 |
4.3 四大泉群地质成因模式的差异性分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 泉水循环条件的差异性 |
5.1 四大泉群补给条件差异性分析 |
5.1.1 岩溶大泉年际动态特征及影响因素分析 |
5.1.2 基于泉水水温动态特征的泉群补给来源差异性分析 |
5.2 四大泉群径流循环条件差异性分析 |
5.2.1 示踪试验揭示四大泉群径流强度 |
5.2.2 基于泉流量衰减特征划分四大泉群径流类型 |
5.2.3 岩溶大泉对降水的响应特征揭示地下水运移特征 |
5.2.4 泉域含水层地下水滞留时间差异性分析 |
5.3 四大泉群排泄特征差异性分析 |
5.3.1 四大泉群不同流态排泄差异性 |
5.3.2 四大泉群不同含水岩组排泄差异性 |
5.3.3 四大泉群岩溶水循环排泄条件差异性 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(3)山西黄河沿岸中段地质遗迹调查与评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题依据及项目依托 |
1.1.1 选题依据 |
1.1.2 项目依托 |
1.2 研究现状及存在问题 |
1.2.1 国内外地质遗迹调查与保护现状 |
1.2.3 存在问题 |
1.3 技术路线及方法 |
1.3.1 技术路线 |
1.3.2 工作方法和内容 |
1.4 完成工作量 |
1.5 主要成果与认识 |
2 调查区区域背景 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 交通位置 |
2.1.2 地貌 |
2.1.3 交通 |
2.1.4 气候 |
2.1.5 水文 |
2.2 地质概况 |
2.2.1 地层 |
2.2.2 地质构造 |
3 地质遗迹类型和特征 |
3.1 地质遗迹类型 |
3.2 地质遗迹特征 |
3.2.1 离石区地质遗迹 |
3.2.2 石楼县地质遗迹 |
3.2.3 中阳县地质遗迹 |
3.2.4 交口县地质遗迹 |
3.2.5 柳林县地质遗迹 |
3.2.6 吉县-大宁-永和地质遗迹 |
3.2.7 隰县-蒲县地质遗迹 |
3.3 地质遗迹分布规律 |
3.4 地质遗迹形成及演化 |
3.4.1 调查区地质遗迹资源形成和演化序列 |
3.4.2 调查区重要地质遗迹资源成因演化 |
4 地质遗迹评价 |
4.1 评价方法 |
4.2 评价依据 |
4.3 单因素评价 |
4.4 综合评价 |
4.4.1 评价原则 |
4.4.2 评价结果 |
5 地质遗迹保护规划建议 |
5.1 保护规划编制指导思想 |
5.2 地质遗迹保护规划方法 |
5.2.1 拟建地质遗迹保护区 |
5.2.2 拟建地质遗迹保护点 |
5.2.3 地质遗迹保护区(点)的命名原则 |
5.2.4 地质遗迹保护区(点)的范围划分 |
5.3 地质遗迹保护规划建议 |
6 主要成果 |
致谢 |
参考文献 |
内部资料 |
个人简介 |
(4)娘子关泉域岩溶地下水脆弱性评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地下水脆弱性概念发展历程 |
1.2.2 地下水脆弱性评价方法 |
1.2.3 地下水脆弱性评价研究现状 |
1.2.4 存在问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 娘子关泉域概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 泉域范围以及重点保护区 |
2.1.3 地形地貌 |
2.1.4 土壤及土地利用类型 |
2.2 气象水文 |
2.2.1 气象 |
2.2.2 水文 |
2.3 地质概况 |
2.3.1 地层岩性 |
2.3.2 地质构造 |
2.4 水文地质概况 |
2.4.1 含水岩组特征 |
2.4.2 岩溶地下水补、径、排特征 |
2.5 水资源开发利用情况 |
2.5.1 岩溶地下水天然资源量及可开采量 |
2.5.2 岩溶地下水资源开发利用情况 |
2.5.3 水资源开发利用存在问题 |
第三章 娘子关泉域岩溶地下水水质脆弱性评价 |
3.1 评价方法的选取及介绍 |
3.2 水质脆弱性评价指标体系构建 |
3.2.1 地下水埋深D(Depth of water table) |
3.2.2 入渗补给量R(Recharge of infiltration) |
3.2.3 土壤介质S(Soil media) |
3.2.4 地形坡度T_g(Topography) |
3.2.5 土地利用类型L(Land use type) |
3.2.6 上覆岩层O(Overlying layer) |
3.2.7 含水层富水性A(Abundance of aquifer) |
3.3 评价指标权重的确定 |
3.3.1 层次分析法 |
3.3.2 组合权重 |
3.4 水质脆弱性评价 |
3.4.1 地下水埋深脆弱性评价 |
3.4.2 入渗补给量脆弱性评价 |
3.4.3 土壤介质脆弱性评价 |
3.4.4 地形坡度脆弱性评价 |
3.4.5 土地利用类型脆弱性评价 |
3.4.6 上覆岩层脆弱性评价 |
3.4.7 含水层富水性脆弱性评价 |
3.4.8 水质脆弱性综合评价 |
3.5 评价结果分析 |
3.5.1 评价结果验证 |
3.5.2 评价结果分析 |
第四章 娘子关泉域岩溶地下水水量脆弱性评价 |
4.1 评价方法选取及指标体系构建 |
4.1.1 入渗补给量R(Recharge of infiltration) |
4.1.2 地下水开采系数C(Coefficient of groundwater exploitation) |
4.1.3 含水层厚度T_k(Thickness of aquifer) |
4.1.4 含水层富水性A(Abundance of aquifer) |
4.2 指标权重的确定 |
4.3 水量脆弱性评价 |
4.3.1 入渗补给脆弱性评价 |
4.3.2 地下水开采系数脆弱性评价 |
4.3.3 含水层厚度脆弱性评价 |
4.3.4 含水层富水性脆弱性评价 |
4.3.5 水量脆弱性综合评价 |
4.4 评价结果分析 |
第五章 娘子关泉域岩溶地下水资源保护措施 |
5.1 水质保护 |
5.1.1 水质保护分区 |
5.1.2 水质保护措施 |
5.2 水量保护 |
5.2.1 水量保护分区 |
5.2.2 水量保护措施 |
5.3 娘子关泉域综合保护措施 |
5.3.1 水质与水量综合保护措施 |
5.3.2 管理保护措施 |
5.3.3 技术保护措施 |
第六章 结论及建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
(5)山底河流域酸性老窑水排泄对岩溶地下水污染的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 序言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线图 |
第二章 研究区概况 |
2.1 研究区自然概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象 |
2.1.4 水文 |
2.2 研究区地质条件 |
2.3 研究区水文地质条件 |
2.3.1 含水岩组 |
2.3.2 泉群出流及水流量变化 |
2.3.3 岩溶地下水水位动态特征 |
2.3.4 岩溶地下水的补给、径流和排泄条件 |
2.3.5 岩溶水水化学特征 |
2.4 研究区水质动态特征 |
第三章 山底河流域水体环境影响评价 |
3.1 山底河流域概况 |
3.1.1 地理位置 |
3.1.2 气象水文 |
3.1.3 地形地貌 |
3.1.4 地质构造 |
3.1.5 水文地质 |
3.2 流域污染源概况 |
3.3 水质评价 |
3.3.1 采样点布设 |
3.3.2 水样检测分析指标的选取和检测方法 |
3.3.3 数据分析 |
3.3.4 水质评价方法 |
3.4 水质评价结果与分析 |
3.4.1 地表水水质评价结果分析 |
3.4.2 重金属离子分析 |
3.4.3 酸性老窑水特征离子分析 |
第四章 研究区地下水溶质运移模拟预测 |
4.1 水文地质概念模型 |
4.1.1 目标含水层水力特征及结构概化 |
4.1.2 模型边界条件及概化 |
4.2 数学模型 |
4.3 地下水流数值模型的建立 |
4.3.1 网格剖分 |
4.3.2 初始流场的确定 |
4.3.3 水文地质参数的确定 |
4.3.4 源汇项的确定 |
4.4 模型识别与验证 |
4.5 溶质运移模拟模型 |
4.5.1 溶质运移数学模型 |
4.5.2 溶质运移因子选择 |
4.5.3 源强分析 |
4.5.4 地下水污染预测结果分析 |
第五章 结论及建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)晋城市地下水环境问题识别及保护研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地下水脆弱性评价国内外研究现状 |
1.2.2 地下水环境保护国内外研究现状 |
1.3 研究内容、方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容与方法 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 晋城市基本概况 |
2.1 自然概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 水文气象 |
2.1.3 地形地貌 |
2.2 地质概况 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 构造 |
2.3 水文地质概况 |
2.3.1 地下水赋存条件和分布规律 |
2.3.2 地下水补给、径流和排泄条件 |
2.3.3 地下水化学特征 |
第三章 晋城市地下水脆弱性评价 |
3.1 浅层地下水脆弱性评价 |
3.1.1 评价思路与方法 |
3.1.2 评价因子选取及级别划分 |
3.1.3 计算指标权重 |
3.1.4 评价结果 |
3.1.5 评价结果分析 |
3.2 深层地下水脆弱性评价 |
3.2.1 评价模型构建 |
3.2.2 评价因子选取及级别划分 |
3.2.3 计算指标权重 |
3.2.4 评价结果与分析 |
本章小结 |
第四章 地下水污染源调查及污染荷载评价 |
4.1 污染源概况 |
4.1.1 工业污染场地 |
4.1.2 矿山开采区 |
4.1.3 填埋处置场 |
4.2 污染荷载评价 |
4.2.1 污染源荷载评价思路与方法 |
4.2.2 分级标准 |
4.2.3 污染荷载评价结果 |
本章小结 |
第五章 地下水环境问题识别 |
5.1 地下水污染评价及趋势预测 |
5.1.1 地下水评价因子的确定 |
5.1.2 环境本底值的确定 |
5.1.3 评价方法 |
5.1.4 评价结果及分析 |
5.1.5 地下水污染趋势预测 |
5.2 地下水环境主要问题 |
5.2.1 浅层地下水环境主要问题 |
5.2.2 深层地下水环境主要问题 |
本章小结 |
第六章 晋城市地下水保护研究 |
6.1 水源地及岩溶泉域保护区概况 |
6.1.1 水源地保护区概况 |
6.1.2 岩溶泉域保护区概况 |
6.2 地下水功能价值评价 |
6.2.1 地下水水质评价 |
6.2.2 地下水富水性评价 |
6.2.3 地下水功能价值分区 |
6.3 地下水污染防治分区 |
6.3.1 地下水污染防治分区划分依据 |
6.3.2 地下水污染防控值 |
6.3.3 地下水污染防治分区结果 |
6.4 地下水保护对策 |
6.4.1 保护区地下水保护措施 |
6.4.2 防控区地下水保护措施 |
6.4.3 治理区地下水保护措施 |
本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
一、科研项目 |
致谢 |
(7)鲁中南半湿润区岩溶水系统功能分区与可更新能力识别(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状与趋势 |
1.3 研究目标、主要内容和研究方案 |
1.4 主要创新点 |
2 研究区背景概况 |
2.1 自然条件概况 |
2.2 地质概况 |
2.3 岩溶地层及岩溶发育特征 |
2.4 地下水埋藏与分布特征 |
2.5 岩溶水开发利用现状 |
3 岩溶水系统结构与水动力场特征识别 |
3.1 岩溶水系统“硬结构”特征 |
3.2 岩溶水系统水动力场特征识别 |
3.3 本章小结 |
4 岩溶水系统功能分区识别与概念模型构建 |
4.1 岩溶水子系统划分 |
4.2 岩溶水系统功能分区识别 |
4.3 分区富水性识别 |
4.4 分区岩溶水动态规律分析 |
4.5 分区水化学特征分析 |
4.6 岩溶水系统概念模型识别与构建 |
4.7 本章小结 |
5 岩溶水形成年龄及可更新能力 |
5.1 岩溶水测年资料来源与技术方法 |
5.2 岩溶水形成年龄测试结果及分布特征 |
5.3 岩溶水滞留时间 |
5.4 岩溶水年龄识别与分布特征 |
5.5 不同分区岩溶水可更新能力 |
5.6 本章小结 |
6 岩溶水可更新能力影响因素与模式 |
6.1 地层组分与结构影响特征 |
6.2 气候因素影响特征 |
6.3 人类活动影响特征 |
6.4 主要影响因素识别 |
6.5 岩溶水系统可更新能力影响模式 |
6.6 本章小结 |
7 岩溶水资源合理开发与保护管控对策 |
7.1 岩溶水资源合理开发管控要素研究 |
7.2 岩溶水保护管控要素研究 |
7.3 岩溶水合理开发与保护建议 |
7.4 本章小结 |
8 结论与建议 |
8.1 主要认识与成果 |
8.2 主要创新点 |
8.3 建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪言 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 岩石风化碳汇积极参与全球碳循环是重要的前沿研究领域 |
1.2.2 岩溶碳汇是地质碳汇的主要组成部分 |
1.2.3 岩溶碳汇评价方法 |
1.2.4 硫酸风化机制及与区域碳循环的关系为科学家们最为关注的科学问题 |
1.2.5 半干旱区土壤次生碳酸盐沉积是影响试片溶蚀速率的关键因素 |
1.2.6 同位素水文地球化学法是碳汇研究的重要手段 |
1.2.7 柳林泉岩溶流域研究现状 |
1.2.8 发展趋势及存在问题 |
1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线与工作方法 |
1.3.3 论文主要创新点 |
第二章 柳林泉岩溶流域地质背景条件 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象与水文 |
2.1.4 社会经济状况 |
2.2 地质背景条件 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.3 柳林泉岩溶地下水系统 |
2.3.1 柳林泉岩溶水系统边界 |
2.3.2 柳林泉岩溶地下水系统特征 |
2.4 地下水类型及赋存特征 |
2.5 补给、径流、排泄条件 |
第三章 柳林泉岩溶流域生态环境条件 |
3.1 植被类型组成与覆盖 |
3.1.1 材料与方法 |
3.1.2 结果 |
3.2 土壤类型组成与分布 |
3.2.1 调查方法 |
3.2.2 结果 |
3.3 土壤地球化学特征 |
3.3.1 材料和方法 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 溶蚀实验及影响因素分析 |
4.1 溶蚀实验及碳汇强度计算 |
4.1.1 材料和方法 |
4.1.2 溶蚀实验结果 |
4.1.3 讨论 |
4.2 土壤次生碳酸盐来源及对溶蚀实验的影响 |
4.2.1 材料和方法 |
4.2.2 结果与分析 |
4.3 土壤系统影响溶蚀与沉积作用发生的机制 |
4.4 本章小结 |
第五章 流域的水化学与同位素特征 |
5.1 取样点的分布与测试 |
5.1.1 取样点基本情况及分布 |
5.1.2 样品分析测试 |
5.2 流域地下水水化学特征 |
5.2.1 物理指标特征 |
5.2.2 离子组分特征 |
5.2.3 水化学类型 |
5.2.4 CO_2分压和饱和指数 |
5.3 碳同位素特征及来源 |
5.3.1 δ~(13)C_(DIC)组成与空间分布 |
5.3.2 基于δ~(13)C的岩溶地下水碳来源及变化 |
5.4 硫同位素特征及来源 |
5.4.1 δ~(34)S组成与空间分布 |
5.4.2 不同来源的SO_4~(2-)所占比例计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 硫酸参与溶蚀及岩石风化碳汇通量 |
6.1 地下水中离子组分来源分析 |
6.1.1 地下水离子组分来源识别 |
6.1.2 主要离子的来源 |
6.2 硫酸参与碳酸盐岩溶蚀 |
6.2.1 硫酸参与溶解的水化学证据 |
6.2.2 碳酸和硫酸共同风化碳酸盐岩的δ~(13)C_(DIC)证据 |
6.2.3 硫酸参与溶蚀的比例计算 |
6.3 流域碳汇通量及影响因素 |
6.3.1 流域不同岩石风化过程对CO_2的影响 |
6.3.2 Galy方法计算岩石风化碳汇通量 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 建议 |
附录 |
致谢 |
参考文献 |
(9)黔中岩溶山谷型赤泥尾矿库污染物迁移机理及预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.1.1 赤泥及其堆存对环境的影响 |
1.1.2 岩溶山谷型尾矿库渗漏对环境的影响 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 尾矿库地下水污染研究现状 |
1.2.2 岩溶含水介质中污染物迁移研究现状 |
1.2.3 污染物迁移模拟研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 论文创新点 |
第2章 研究区地质环境背景 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 交通位置 |
2.1.2 气象 |
2.1.3 水文 |
2.1.4 地形地貌 |
2.2 区域地质 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.3 岩溶发育及分布特征 |
2.3.1 地表岩溶发育及分布特征 |
2.3.2 地表岩溶发育程度分区 |
2.3.3 垂向上岩溶发育特征 |
2.3.4 岩溶发育的影响因素 |
2.4 水文地质条件 |
2.4.1 含水系统划分 |
2.4.2 地下水类型及补径排特征 |
2.4.3 地下水动态特征 |
2.5 赤泥尾矿库现状 |
2.6 地下水污染现状 |
2.7 本章小结 |
第3章 赤泥污染组分析出释放特征 |
3.1 野外采样及处理 |
3.1.1 赤泥样采集及处理 |
3.1.2 水样采集及处理 |
3.2 赤泥理化性质及分布特征 |
3.2.1 不同深度赤泥的化学成分分布特征 |
3.2.2 不同深度赤泥物理特征 |
3.2.3 不同深度、不同粒径下赤泥颗粒分布特征 |
3.2.4 不同深度、相同粒径下赤泥颗粒的分布特征 |
3.2.5 赤泥颗粒的析出释放机理 |
3.3 静态淋滤试验 |
3.3.1 静态淋滤实验方法 |
3.3.2 静态淋滤条件下赤泥中离子的析出释放规律 |
3.4 动态淋滤实验 |
3.4.1 试验装置 |
3.4.2 淋滤试验 |
3.4.3 动态淋滤下各离子的相关关系 |
3.5 本章小结 |
第4章 岩溶裂隙介质中赤泥淋滤组分的迁移规律 |
4.1 垂直单裂隙注入式补给、集中排泄条件下溶质迁移特征 |
4.1.1 试验装置设计 |
4.1.2 实验方案 |
4.1.3 实验分析 |
4.2 垂直平行裂隙注入式补给、集中排泄条件下溶质迁移特征 |
4.2.1 试验装置设计及实验方案 |
4.2.2 实验分析 |
4.3 赤泥库渗漏污染特征 |
4.3.1 赤泥库库区渗漏特征 |
4.3.2 赤泥库周边污染点分布 |
4.3.3 污染途径 |
4.3.4 出露点污染物特征 |
4.4 本章小结 |
第5章 污染物迁移数学模型的建立及数值求解 |
5.1 研究区地下水流数学模型建立 |
5.1.1 边界条件概化 |
5.1.2 地下水流系统内部结构概化 |
5.1.3 汇源项 |
5.1.4 数学模型的建立 |
5.2 研究区污染物迁移数学模型建立 |
5.2.1 边界条件及初始浓度设定 |
5.2.2 数学模型的建立 |
5.3 模型求解 |
5.3.1 模拟软件选择 |
5.3.2 时间离散及研究区网格剖分 |
5.3.3 初始值概化 |
5.3.4 模型识别 |
5.3.5 模型检验 |
5.3.6 模型预测 |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
附录 |
附录 A 静态淋滤试验结果表 |
附录 B 动态淋滤试验结果表 |
(10)山西省地下水超采特征分析(论文提纲范文)
1 引言 |
2 山西省地下水资源量及可开采量 |
2.1 盆地平原区地下水资源量及可开采量 |
2.2 山丘区地下水资源量及可开采量 |
2.2.1 一般山丘区 |
2.2.2 岩溶山区 |
2.2.3 山丘区地下水资源量 |
2.3 全省地下水资源量及可开采量 |
3 山西省地下水开发利用程度评价 |
3.1 盆地平原区地下水开发利用程度 |
3.2 岩溶山区地下水开发利用程度 |
4 山西省地下水超采特征 |
4.1 地下水超采区分布 |
4.2 盆地平原区地下水超采状况 |
4.3 岩溶山区地下水超采状况 |
4.4 超采区主要环境特征 |
4.4.1 形成大范围地下水降落漏斗区 |
4.4.2 地面沉降 |
4.4.3 岩溶泉水不断减少甚至停止流动 |
4.4.4 地下水污染加重, 水环境恶化 |
5 超采区防治建议 |
四、山西省岩溶大泉主要特征及其开发利用程度分区(论文参考文献)
- [1]自然与人类活动叠加影响下晋祠泉域岩溶地下水动态特征[J]. 王志恒,梁永平,申豪勇,赵春红,唐春雷,谢浩,赵一. 吉林大学学报(地球科学版), 2021(06)
- [2]济南四大泉群形成条件的差异性研究[D]. 孟庆晗. 济南大学, 2021
- [3]山西黄河沿岸中段地质遗迹调查与评价[D]. 成强. 中国地质大学(北京), 2020(12)
- [4]娘子关泉域岩溶地下水脆弱性评价研究[D]. 张渊. 太原理工大学, 2020(07)
- [5]山底河流域酸性老窑水排泄对岩溶地下水污染的数值模拟研究[D]. 黄惠. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]晋城市地下水环境问题识别及保护研究[D]. 高帅. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]鲁中南半湿润区岩溶水系统功能分区与可更新能力识别[D]. 王威. 中国地质大学(北京), 2019
- [8]北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例[D]. 黄奇波. 中国地质大学, 2019
- [9]黔中岩溶山谷型赤泥尾矿库污染物迁移机理及预测研究[D]. 褚学伟. 成都理工大学, 2019
- [10]山西省地下水超采特征分析[J]. 刘宗恺. 山西水利, 2018(01)