本文關(guān)鍵詞：長江下游沿海平原地下水補徑排條件與水化學(xué)形成機理研究

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【摘要】：地下淡水資源是我國沿海地區(qū)重要的供水水源。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,對水資源需求量劇增,致使許多沿海地區(qū)過量開采地下水而引發(fā)環(huán)境地質(zhì)問題。長江下游沿海平原松散巖類介質(zhì)中蘊藏著豐富的孔隙水,垂向上可劃分為潛水、第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承壓含水層,其中第Ⅲ承壓含水層因其水質(zhì)良好,水量豐富而成為區(qū)內(nèi)的主采層。多年的過量開采,致使Ⅲ承壓水位迅速下降,形成了區(qū)域性水位降落漏斗,水質(zhì)也出現(xiàn)了咸化問題,威脅飲水安全。為了合理的開發(fā)利用地下水,控制深層地下淡水的咸化,需要在了解研究區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,充分掌握各層地下水的補徑排條件,分析地下水水化學(xué)特征及咸淡水的空間分布規(guī)律,以及控制地下水水化學(xué)組分形成的主要水文地球化學(xué)作用。本文以江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院委托項目《江蘇沿海地區(qū)地下水循環(huán)與水化學(xué)演變模式》為依托,在充分分析研究區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,利用水位、水化學(xué)及同位素技術(shù),對研究區(qū)地下水補徑排條件和水化學(xué)形成機理進行了研究,主要取得了如下認識:1、研究區(qū)潛水主要接受大氣降水補給,以蒸散發(fā)為主要排泄途徑,總體流向為自內(nèi)陸向海,徑流滯緩,平均流速約為0.2 mm/d。Ⅰ、Ⅱ承壓水之間水力聯(lián)系較為密切,二者主要接受側(cè)向徑流補給,而Ⅰ承壓水在近江地帶還可接受江水的補給。除北部存在開采外,Ⅰ、Ⅱ承壓水均以側(cè)向徑流為主要排泄方式。其徑流方向除北部向開采中心匯聚外,大體上自西向東流動,平均滲流速度分別為3 mm/d和4 mm/d。Ⅲ、Ⅳ承壓水之間水力聯(lián)系較差,二者主要接受側(cè)向徑流補給,Ⅲ承壓水在如東、啟東近海地帶還受到上覆Ⅱ承壓水的越流補給;Ⅲ、Ⅳ承壓水以開采為主要排泄途徑,水流方向為由漏斗四周向中心匯聚,二者平均流速為12 mm/d和8 mm/d。2、各層地下水的氚同位素測試數(shù)據(jù)顯示:潛水接受次現(xiàn)代水與現(xiàn)代水的混合補給,更新速率較快。而Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承壓水補給時期在核爆試驗(1952年)前,不受現(xiàn)代水補給。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承壓水的14C年齡分別為:9100~10400年、8400~15000年,12500~30000年、16700~30000年,均為古水,更新速率較慢,接受晚更新世至全新世早期降水補給。Ⅲ、Ⅳ承壓水14C年齡自西向東逐漸增大,指示Ⅲ、Ⅳ承壓水的補給區(qū)位于研究區(qū)西側(cè),根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件推測補給區(qū)位于揚州—鎮(zhèn)江一帶。3、潛水和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承壓水的TDS含量空間分布相似,均為自內(nèi)陸向海逐漸增大,區(qū)別在于潛水、Ⅲ、Ⅳ承壓水以淡水為主,而Ⅰ、Ⅱ承壓水以咸水為主。各層地下水隨著TDS含量的增大,優(yōu)勢陰離子由HCO3-向Cl-演化,而優(yōu)勢陽離子則以Na+為主,保持不變。含水介質(zhì)鹽度垂向分布表明,研究區(qū)地層受多次海侵—海退影響,海侵范圍呈楔形,其深度自海向內(nèi)陸逐漸變淺,近地表存在10米左右的淡化帶,反映了大氣降水的淡化作用。4、各層地下水的水化學(xué)形成機理具有一定區(qū)別。潛水水化學(xué)組分形成主要受控于蒸散發(fā)作用、水巖作用、與海水的混合作用以及人類活動的影響。Ⅰ和Ⅱ承壓水水化學(xué)組分形成明顯受到古海水入侵的影響,控制性的水文地球化學(xué)作用包括混合作用、陽離子交替吸附作用、硫酸鹽還原作用以及碳酸鹽礦物的沉淀作用。Ⅲ承壓淡水水化學(xué)組分形成主要受控于鋁硅酸鹽礦物溶解、陽離子交替吸附作用,咸水成因主要為上覆Ⅱ承壓咸水下滲所致。Ⅳ承壓淡水的水化學(xué)形成機理與Ⅲ承壓淡水相似,局部咸水的形成可能與盆地積鹽作用有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：地下水 補徑排 咸淡水 水化學(xué)形成機理 長江下游沿海平原
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 選題依據(jù)12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 沿海地下水補徑排條件研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 沿海地下水水化學(xué)形成機理研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 研究區(qū)以往工作程度18
• 1.4 研究區(qū)地下水補徑排條件及水化學(xué)成因有待進一步研究的問題18-19
• 1.5 研究目標、研究內(nèi)容及技術(shù)路線19-21
• 1.5.1 研究目標19
• 1.5.2 研究內(nèi)容19
• 1.5.3 技術(shù)路線19-21
• 第2章 研究區(qū)概況21-32
• 2.1 自然地理概況21-24
• 2.1.1 地理位置21-22
• 2.1.2 氣象條件22
• 2.1.3 水文條件22-24
• 2.2 地質(zhì)與水文地質(zhì)條件24-29
• 2.2.1 地質(zhì)條件24-25
• 2.2.2 第四系巖相古地理25-26
• 2.2.3 水文地質(zhì)條件26-29
• 2.3 地下水開發(fā)利用歷史及環(huán)境地質(zhì)問題29-32
• 2.3.1 地下水開發(fā)利用歷史29-30
• 2.3.2 環(huán)境地質(zhì)問題30-32
• 第3章 樣品采集與測試32-35
• 3.1 采樣目的及采樣點布置原則32-33
• 3.2 樣品采集33
• 3.3 樣品測試方法33-35
• 第4章 研究區(qū)地下水補徑排條件35-55
• 4.1 地下水流動特征35-39
• 4.1.1 潛水35-36
• 4.1.2 Ⅰ、Ⅱ承壓水36-37
• 4.1.3 Ⅲ承壓水37
• 4.1.4 Ⅳ承壓水37-39
• 4.2 地下水水位動態(tài)變化規(guī)律39-44
• 4.2.1 潛水39-40
• 4.2.2 Ⅰ、Ⅱ承壓水40-41
• 4.2.3 Ⅲ承壓水41-43
• 4.2.4 Ⅳ承壓水43-44
• 4.3 氫氧穩(wěn)定同位素揭示地下水補給源44-47
• 4.3.1 大氣降水、長江水、海水氫氧穩(wěn)定同位素特征44-45
• 4.3.2 潛水氫氧穩(wěn)定同位素特征45
• 4.3.3 Ⅰ、Ⅱ承壓水氫氧穩(wěn)定同位素特征45-46
• 4.3.4 Ⅲ、Ⅳ承壓水氫氧穩(wěn)定同位素特征46-47
• 4.4 研究區(qū)地下水年齡47-55
• 4.4.1 潛水3H年齡47
• 4.4.2 承壓水14C年齡47-55
• 第5章 研究區(qū)各天然水體水化學(xué)特征55-66
• 5.1 大氣降水、江水、海水水化學(xué)特征55
• 5.2 地下水水化學(xué)特征55-63
• 5.2.1 潛水55-57
• 5.2.2 Ⅰ、Ⅱ承壓水57-59
• 5.2.3 Ⅲ承壓水59-61
• 5.2.4 Ⅳ承壓水61-63
• 5.3 含水介質(zhì)易溶鹽含量的垂向分布特征63-66
• 第6章 研究區(qū)地下水水化學(xué)形成機理66-86
• 6.1 潛水66-71
• 6.1.1 蒸散發(fā)作用66-67
• 6.1.2 混合作用67-69
• 6.1.3 水巖作用69-71
• 6.1.4 人類活動71
• 6.2 Ⅰ、Ⅱ承壓水71-75
• 6.2.1 淡水水化學(xué)組分71-72
• 6.2.2 混合作用72-73
• 6.2.3 水巖作用73-75
• 6.3 Ⅲ承壓水75-82
• 6.3.1 混合作用76-78
• 6.3.2 水巖作用78-82
• 6.4 Ⅳ承壓水82-86
• 第7章 結(jié)論及建議86-88
• 7.1 結(jié)論86-87
• 7.1.1 各層地下水補徑排條件86
• 7.1.2 各層地下水水化學(xué)形成機理86-87
• 7.2 建議87-88
• 參考文獻88-95
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果95-96
• 致謝96

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本文編號：1032865