本文關(guān)鍵詞：成都新機(jī)場(chǎng)地下水水化學(xué)特征及形成機(jī)制研究

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【摘要】：成都新機(jī)場(chǎng)地處川中盆地廣闊的紅色丘陵地帶,西部為綿長(zhǎng)的龍泉山脈,東為沱江。特殊的紅層水文地質(zhì)條件使本區(qū)賦存著水質(zhì)各異的淺層和深層地下水,地下水水質(zhì)表現(xiàn)出明顯的垂直分帶現(xiàn)象。目前,本區(qū)居民生產(chǎn)生活主要開采的是淺表層淡水資源,而在場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)調(diào)查中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)個(gè)別淺表層水井咸化問題。機(jī)場(chǎng)深基坑的開挖和地下水的抽排,必然會(huì)對(duì)地下水流場(chǎng)產(chǎn)生一定影響,若埋深較淺且具承壓性的咸水被揭露,咸淡水的混合作用勢(shì)必會(huì)污染淺表層淡水資源,對(duì)機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)混凝土及鋼結(jié)構(gòu)造成腐蝕。本文根據(jù)研究區(qū)地下水水質(zhì)的分析結(jié)果,利用水文地質(zhì)學(xué)、水文地球化學(xué)等理論方法分析了新機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目場(chǎng)地地下水化學(xué)成分的統(tǒng)計(jì)特征及空間變化規(guī)律;運(yùn)用地下水水文地球化學(xué)模擬的分析方法,對(duì)研究區(qū)地下水的補(bǔ)徑排特征、循環(huán)規(guī)律及地下水化學(xué)成分的形成機(jī)制進(jìn)行了深入探討,為該區(qū)合理、科學(xué)的開采優(yōu)質(zhì)地下水資源及減少對(duì)工程的危害提供理論依據(jù)。研究取得如下認(rèn)識(shí)和結(jié)論:(1)K++Na+、Mg2+、HCO3-、Cl-及TDS的變異系數(shù)在淺表層地下水較中深層大,地下水水化學(xué)成分較容易受到地形地貌、氣象水文、含水層巖性等自然條件或人為因素的干擾。(2)對(duì)比淺表層與中深層地下水TDS等值線圖,發(fā)現(xiàn)中深層地下水礦化度整體高于淺表層,地下水礦化度呈現(xiàn)明顯的垂直分帶現(xiàn)象;對(duì)比淺表層與中深層地下水主要離子成分等值線圖,發(fā)現(xiàn)Cl-、SO42-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等主要陰、陽(yáng)離子含量在中深層地下水普遍高于淺表層地下水。(3)對(duì)場(chǎng)區(qū)淺表層、中深層地下水進(jìn)行相關(guān)分析和偏相關(guān)分析,得出淺表層地下水TDS與HCO3-的相關(guān)性最為密切。中深層地下水TDS與SO42-存在著顯著的相關(guān)關(guān)系,揭示了中深層地下水中SO42-是控制其TDS增高的主要因素。(4)通過繪制Pipper三線圖,可以看出自淺表層至中深層,地下水水化學(xué)類型由HCO3-Ca型過渡到HCO3×Cl×SO4-Ca×Mg型水。(5)從淺表層與中深層地下水徑流剖面圖可以看出,在沿地下水徑流路徑上,地下水礦化度逐漸升高。較低的gCl-/gCa2+比值反映了淺表層地下水埋藏淺、水循環(huán)交替積極、水動(dòng)力條件較好。而中深層地下水中,地下水埋藏深、水—巖相互作用長(zhǎng)造成gCl-/gCa2+值普遍較高、水動(dòng)力條件滯緩。個(gè)別水樣點(diǎn)gCl-/gCa2+值異常高,較高的Cl-離子含量可能來自埋深40m以下咸水的混合作用。(6)Gibbs模型解釋了水—巖相互作用是影響研究區(qū)地下水水化學(xué)成分形成的主要因素。通過分析地下水中其他主要離子成分與相對(duì)穩(wěn)定的Cl-的比值關(guān)系,得出以下結(jié)論:研究區(qū)地下水除了受巖鹽溶解作用的影響外,還受到鈉長(zhǎng)石、芒硝的溶解或人類活動(dòng)、陽(yáng)離子交換吸附作用等因素的影響;SO42-—Cl-關(guān)系可以看出,在淺表層地下水中,地下水位埋深淺、水動(dòng)力條件較好、水循環(huán)交替積極,地下水在徑流過程中,與石膏、鈣芒硝等含硫礦物發(fā)生充分的溶慮作用。在中深層地下水中,低濃度的SO42-,反映了中深層地下水埋藏深度大,地下水徑流循環(huán)較慢,硫酸鹽發(fā)生了還原反應(yīng),高濃度的SO42-可能來自埋深40m以下咸水的混合作用。(7)在雨水轉(zhuǎn)化為淺表層地下水時(shí),地下水與含水層中巖鹽、石膏、高嶺石、伊利石、方解石、鉀長(zhǎng)石以及CO2發(fā)生了水—巖相互作用。淺表層地下水水化學(xué)成分的形成主要受巖鹽、石膏、伊利石、方解石及CO2的溶解和高嶺石、鉀長(zhǎng)石的沉淀作用控制。(8)通過對(duì)淺表層低礦化度水與深層高礦化度水的混合作用的模擬,得出每形成1kg中深層地下水S5,需要0.917kg的淺表層地下水J30與0.083kg的深層地下水W1的混合,同時(shí)會(huì)在不同的反應(yīng)物之間產(chǎn)生一定的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P641.3

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本文編號(hào)：1289680