德江县露青坝地区岩溶地下水水化学特征及其形成机制研究

发布时间：2018-07-06 14:12

本文选题：岩溶地下水 + 水化学特征　；参考：《成都理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：岩溶地下水是贵州省德江县生产生活的主要供水水源。自“十三五”以来,德江县作为贵州省黔东北连接渝、湘、鄂的交通枢纽和区域性中心城市,在交通运输业、旅游业等方面面临大力发展的良好机遇,许多工程项目在这里兴建,岩溶地下水资源量的供需矛盾也变的日益突出,地下水开采量的不断增加,水动力特征、水化学特征等岩溶地下水系统必将受到影响,致使这一区域的供水安全和经济发展受到威胁。因此,深入分析当地岩溶地下水储存条件、水动力特征,研究控制当地岩溶地下水水文地球化学特征的主要地球化学作用机理以及岩溶水中阴、阳离子的主要来源,对于帮助人们了解地下水水化学环境的可再生能力,科学有效的管理、保护及合理开发利用水资源等有着十分重要的意义。本文以德江县露青坝地区岩溶地下水含水系统为研究对象,结合研究区基本地质条件、水文地质条件、区域构造特征等资料,利用水文地质学、水文地球化学等理论方法分析了研究区岩溶地下水水化学成分的空间分布特征及形成机制,并通过水文地球化学反向模拟研究了该区域岩溶地下水水化学组分的形成演化规律。主要研究内容和结论如下:(1)通过舒卡列夫分类法和Piper三线图将研究区岩溶地下水分为HCO3·SO4-Ca型水、HCO3-Ca型水、HCO3·SO4-Ca·Mg型水和SO4-Ca型水四种类型,其中以HCO3·SO4-Ca型水为主。结合研究区地层岩性特征初步判断研究区岩溶地下水水化学组分主要受碳酸盐岩、石膏等矿物的溶滤作用控制。(2)通过对比研究区地下水中各离子组分TDS、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-等离子的空间分布规律,得出:Ca2+和HCO3-的分布与TDS的分布规律基本一致,均是从研究区中部清水塘-盐井沟-桃子坝区域的岩溶地下水补给区向排泄区含量升高,Mg2+的分布与SO42-的分布规律相似,它们的高值异常区都集中在响水洞和青塘头等岩溶地下水排泄区。说明地下水在径流过程中方解石、石膏及白云石等矿物不断溶解,使研究区四种主要离子的含量都有不同程度的增加。(3)通过研究区岩溶地下水化学组分的相关性分析、离子比例系数分析、聚类分析得出:TDS与总硬度、Ca2+相互之间呈高度相关,Cl-和Na++K+属极弱相关。研究区岩溶地下水对方解石的溶解量大于对石膏的溶解量,对石膏的溶解量大于对白云石的溶解量,即研究区主要以碳酸盐岩的溶滤作用为主,硫酸盐矿物的溶滤作用次之。(4)运用基于熵权的的集对分析法对研究区地下水进行水质评价,结果显示研究区地下水水质整体状况较好,I类水占总水样的55.3%,II类水占36.8%,仅个别水样评价结果为III类水,适合人蓄饮用。(5)对研究区4条模拟路径上各水样点的各矿物相饱和指数计算结果显示:除部分水样点对方解石有趋于饱和状态的特征外,其余各水样点对各矿物相都处于非饱和状态,矿物有继续溶解进入地下水溶液的趋势。水-岩相互作用模拟结果表明:研究区地下水化学成分的形成作用有:溶滤作用、阳离子交替吸附作用、混合作用、沉淀作用、脱白云化作用等。研究区北部区域主要发生了方解石、白云石、石膏等的溶解反应,但由于地层岩性、地形地貌等多种因素的影响,不同水流路径上发生的水-岩相互作用的复杂程度有所不同。研究区南部区域整体上发生的水-岩作用为方解石、石膏、白云石的沉淀。
[Abstract]:This paper analyzes the spatial distribution characteristics and formation mechanism of karst underground water chemistry in Guizhou province , which is the main source of water supply safety and economic development of karst groundwater in Guizhou province . ( 2 ) The distribution of TDS , Ca 2 + , Mg 2 + , HCO 3 - and SO 2 - plasma in the groundwater in the study area was studied . The results showed that the distribution of Ca ~ ( 2 + ) and HCO ~ ( 3 - ) was basically consistent with the distribution of TDS . The water - rock interaction simulation results show that the water - rock interaction takes place in the northern region of the study area , which is calcite , dolomite , gypsum and so on .
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P641.134

【参考文献】