桂林毛村流域岩溶含水层水力特性的研究

发布时间：2020-11-21 06:54

　　 在中国岩溶区的分布相当广泛,总面积达到3.46×106km2,占中国土面积的1/3,且主要分布在西南地区。由于岩溶区含水介质差异较大,常形成宽大稀疏的裂隙管道,水量时间变化较大,所以对岩溶含水层水力特性的研究一直以来都是一个难点。岩溶地下水资源是中国西南地区水资源的供给补给的重要来源,但由于岩溶发育完整,水文响应迅速以及岩溶地区土层较薄,岩溶地下水极易受到污染,而目前西南岩溶地区的主要研究工作集中在探究岩溶管道的连通性,于是研究岩溶含水层的水力特性对维护西南岩溶区地下水资源的管理有着重要的实际意义。为此,本文首先通过前期物探资料选取了岩溶发育较好的桂林市毛村地下河流域中下游的大岩前地区作为研究区。在大小裂隙区域分别打两口钻井,然后通过定流量抽水试验研究大小裂隙间的水力联系和各向异性方向,以及各联系间的水文地质参数;再通过抽水条件下的示踪试验,刻画研究区的含水介质特征,并对抽水试验得出的结果进行验证。基于以上试验研究,得出以下几点结论:1、以zk3-1号钻井为抽水井进行定流量抽水试验,抽水流量为7.18m3/d,抽水共持续19h。观测井zk3-2、zk3-3和zk3-4分别下降了:10.7m、2m和10.8m。根据抽水试验数据计算出研究区的主要渗透张量分别为:7.128m2/d和0.672m2/d,给水度为1.19E-04,优势方向为东偏南18.47°,即指向zk3-2的方向2、示踪试验以zk3-1为接收孔,其他孔为投放孔。根据抽水条件下的定流量示踪试验所获得BTC曲线可知,投放孔zk3-2和zk3-3与接收孔zk3-1之间有一条连通性较好的优势流通道,但zk3-2与zk3-1之间的运移通道以优势流通道为主,而zk3-3与zk3-1之间的运移通道以含水介质的弥散作用为主;而投放孔zk3-4与接收孔zk3-1之间运移通道主要为相对均匀,岩溶发育较差的含水介质。3、示踪剂回收率不仅受到各向异性的影响,更加受到基质弥散作用的影响。对比示踪剂的回收率以及浓度曲线形态与抽水试验数据所得的渗透系数以及各向异性主方向可知结果相互吻合。结合抽水试验数据所得的结论与示踪试验所得结论可知本次试验所获得的水文地质参数真实可靠,可为岩溶含水层地下水流数值模型提供参考,为岩溶区地下水资源的开发利用与污染防治提供理论依据。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P641.134
【部分图文】：

西南岩溶地区典型的岩溶地貌和水文系统特征，大型地下河系统及岩溶泉较为发育(杨荣丰，2006；江忠荣等，2010)。图1-1 中国岩溶分布图岩溶地下水在流动过程中可以通过CaCO3+ CO2+ H2O Ca2++2HCO3-与周围岩石和大气发生化学反应来吸收大气中的二氧化碳系统，从而达到固碳增汇的效果，如图1-2所示。有研究表明，碳酸盐岩体做为全球最大的碳库，在全球碳循环中仍相当活跃（袁道先，蒋忠诚，2000）。岩溶水岩反应对全球温室效应的控制作用有着不可替代的地位。岩溶含水层与一般含水层有所不同，它与外界的响应非常迅速，与大气圈和岩石圈有着紧密的联系，所以它是一个开放性很强的系统。当有大雨，甚至暴雨时，降雨补给能够很快的进入到岩溶含水介质中，当降雨强度超过了岩溶含水系统的最大排泄能力时

但是由于含水介质具有较强导水性，岩溶流域地下水循环具有区别于其他地区的独特性，由于岩溶管道的存在，岩溶地区含水层的水力传导率较高，污染物图1-2 岩溶动力系统示意图扩散较快，地下水极易受到污染。而地下水一旦受到污染，由于其运移速率快和污染面广，对于治理和修复代价很是巨大，短时间内难以获得有效的恢复。而且岩溶区水资源短缺的原因在很大程度上是由于岩溶地下水时空分布不均及对岩溶区水循环了解不足所致。地下水流主要由管道控制，而管道分布极其复杂且与周围含水介质联系密切，同时缺乏有效的地下水资源管理模式。岩溶含水介质的特点是不仅有管道介质，还有裂隙和孔隙介质，在水流过程中伴随着三种介质的相互作用，相互联系，但目前国内大多数的研究都集中在岩溶管道连通性的研究上，对于岩溶含水层三种介质之间的水力联系研究较少，而掌握岩溶地下水的运移规律就必须先了解三种含水介质之间的水力联系。综上所述

技术路线
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 路洪海;人类活动胁迫下岩溶含水层脆弱性分析[J];热带地理;2004年03期

2 张卫;岩溶含水层系统参数空间分布的优化研究—以焦西矿区为例[J];中国岩溶;1990年01期

3 陶小虎;赵坚;陈孝兵;甘磊;邱莉婷;;岩溶含水层水流模型研究进展[J];水利水电科技进展;2014年02期

4 路洪海;章程;;后寨河流域岩溶含水层脆弱性及其对土地利用方式的响应[J];长江流域资源与环境;2007年04期

5 路洪海;;后寨河流域岩溶含水层脆弱性及其对土地利用方式的响应[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2006年04期

6 彭稳;裴建国;;岩溶含水层脆弱性评价方法探讨[J];水资源保护;2010年06期

7 J.V.Avias;王常明;;世界区域含水层演化地质控制[J];世界地质;1991年01期

8 严家平,颜事龙;裂隙、岩溶含水层疏排水钻孔的爆炸洗孔试验研究[J];水文地质工程地质;1999年05期

9 康凤群;用数学地质方法研究岩溶含水层富水性变化趋势[J];水文地质工程地质;1982年03期

10 张幼宽;;裂隙-岩溶含水层双重介质渗流模型及其里兹有限元解[J];工程勘察;1983年04期

相关博士学位论文 前2条

1 周盛全;煤系岩溶含水层注浆改造参数优化与效果评价[D];安徽理工大学;2015年

2 胡邦;岩溶含水层中连续体管道耦合流模型及若干相关反问题的研究[D];复旦大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 葸瑞;基于GIS的近50年降雨量时空变化及其对岩溶含水层脆弱性影响[D];西南大学;2015年

2 郭良;岩溶含水层渗透张量的三维化应用研究[D];昆明理工大学;2010年

3 周亚群;济南泉域裂隙岩溶含水层补给风险评价[D];济南大学;2014年

4 李森;大小口径抽水试验数据换算方法初探[D];中国地质大学(北京);2017年

5 白玉娟;十天高速公路汉中西段供水工程找水方法研究与地下水资源评价[D];中国地质大学(北京);2015年

6 李晨晨;贵州贞丰灰家堡矿区矿坑充水条件及涌水量数值模拟研究[D];昆明理工大学;2014年

7 李菲;阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的实例讨论[D];长安大学;2016年

8 王文梅;基于水力层析刻画含水层非均质性的抽水试验优化设计[D];中国地质大学;2013年

9 何茂强;屋面雨水回灌岩溶含水层初步试验研究[D];济南大学;2012年

10 郑克勋;地下水人工化学连通示踪理论及试验方法研究[D];河海大学;2007年

本文编号：2892702