沿海地区弱透水层孔隙水水化学形成与演化 ————以苏北平原为例
发布时间：2023-04-25 23:01
弱透水层是地下水流系统的重要组成部分,在含水层地下水的形成演化过程中起到重要的作用。其渗透性极低,是含水层的天然保护屏障,同时也保存着地下水形成时期的古环境信息。长期以来,相对于含水层地下水的水质、水量演化等方面的研究,弱透水层孔隙水(以下简称孔隙水)的研究进展缓慢,研究成果多集中在包气带或浅层饱水带,深层孔隙水的研究较少。明确弱透水层孔隙水的形成及演化过程,是认识弱透水层在水文地质研究中重要作用的关键。本文以苏北沿海平原为典型研究区,以弱透水层孔隙水为古环境记录的信息载体,通过多组室内实验及多方法的对比分析,确定了黏性土有效扩散系数De和渗透参数K的测定方法;在水化学及同位素分布特征的基础上,探讨了孔隙水的补给条件和盐分来源;结合沉积环境及历史古水文地质事件,构建了弱透水层–含水层系统孔隙水的形成与演化过程,判识了孔隙水的形成环境和时期。具体结论和认识如下:(1)孔隙水的形成条件。以盐城市SY1-250 m、SY2-120 m和连云港市SY3-350 m三个钻孔为例,通过对钻孔连续孔隙水矿化度(TDS)、主要离子(Cl-、Na+<...
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题来源及目的意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 黏性土与弱透水层特性
1.2.2 弱透水层孔隙水的成分与提取技术
1.2.3 弱透水层孔隙水溶质运移
1.2.4 存在的问题与发展趋势
1.3 研究目标
1.4 研究内容与方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法与技术路线
1.5 创新点
第二章 研究区概况
2.1 自然地理
2.2 地层与构造
2.2.1 地层
2.2.2 构造
2.3 水文地质条件
2.3.1 含水层
2.3.2 地下水开采
2.4 第四纪沉积环境
2.5 小结
第三章 研究方法与样品采集测试
3.1 样品采集
3.2 样品处理及测试分析
3.2.1 黏性土孔隙水的提取与测试
3.2.2 沉积物孔隙度测试分析
3.2.3 X射线衍射矿物分析测试
3.2.4 液塑限测定
3.3 混合平衡模型
3.4 小结
第四章 弱透水层溶质运移参数测定
4.1 概述
4.2 黏性土的有效扩散系数室内测定
4.2.1 径向扩散实验的理论依据
4.2.2 实验设计与模型建立
4.2.3 径向扩散实验方法验证
4.2.4 实验影响因素分析
4.2.5 仪器应用——研究区黏性土扩散系数测定
4.3 黏性土渗透系数的预测
4.3.1 渗透系数预测方法
4.3.2 实验结果分析
4.3.3 三种方法对比
4.4 小结
第五章 苏北平原弱透水层孔隙水的来源及水化学作用
5.1 概述
5.2 弱透水层孔隙水的水化学组分分布
5.2.1 TDS分布
5.2.2 主要离子分布
5.3 孔隙水氘氧同位素特征及其补给条件
5.4 孔隙水Cl-、Br?及盐分来源指示
5.5 水岩相互作用
5.6 小结
第六章 弱透水层孔隙水溶质运移模拟分析
6.1 模拟条件分析
6.1.1 弱透水层一维垂向Cl-运移概念模型
6.1.2 Cl-在SY1和SY2孔的分布特征
6.2 孔隙水Cl-运移模型建立与识别
6.2.1 末次盛冰期(25–15kaBP)–全新世时期
6.2.2 全新世时期(10kaBP)–AD 1128
6.2.3 AD1128–至今
6.3 溶质运移模型敏感因子分析
6.3.1 有效扩散系数对Cl-溶质运移结果的影响
6.3.2 垂向对流对Cl-溶质运移结果的影响
6.3.3 水平对流对Cl-溶质运移结果的影响
6.4 小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附件
本文编号：3801232
【文章页数】：115 页
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作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题来源及目的意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 黏性土与弱透水层特性
1.2.2 弱透水层孔隙水的成分与提取技术
1.2.3 弱透水层孔隙水溶质运移
1.2.4 存在的问题与发展趋势
1.3 研究目标
1.4 研究内容与方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法与技术路线
1.5 创新点
第二章 研究区概况
2.1 自然地理
2.2 地层与构造
2.2.1 地层
2.2.2 构造
2.3 水文地质条件
2.3.1 含水层
2.3.2 地下水开采
2.4 第四纪沉积环境
2.5 小结
第三章 研究方法与样品采集测试
3.1 样品采集
3.2 样品处理及测试分析
3.2.1 黏性土孔隙水的提取与测试
3.2.2 沉积物孔隙度测试分析
3.2.3 X射线衍射矿物分析测试
3.2.4 液塑限测定
3.3 混合平衡模型
3.4 小结
第四章 弱透水层溶质运移参数测定
4.1 概述
4.2 黏性土的有效扩散系数室内测定
4.2.1 径向扩散实验的理论依据
4.2.2 实验设计与模型建立
4.2.3 径向扩散实验方法验证
4.2.4 实验影响因素分析
4.2.5 仪器应用——研究区黏性土扩散系数测定
4.3 黏性土渗透系数的预测
4.3.1 渗透系数预测方法
4.3.2 实验结果分析
4.3.3 三种方法对比
4.4 小结
第五章 苏北平原弱透水层孔隙水的来源及水化学作用
5.1 概述
5.2 弱透水层孔隙水的水化学组分分布
5.2.1 TDS分布
5.2.2 主要离子分布
5.3 孔隙水氘氧同位素特征及其补给条件
5.4 孔隙水Cl-、Br?及盐分来源指示
5.5 水岩相互作用
5.6 小结
第六章 弱透水层孔隙水溶质运移模拟分析
6.1 模拟条件分析
6.1.1 弱透水层一维垂向Cl-运移概念模型
6.1.2 Cl-在SY1和SY2孔的分布特征
6.2 孔隙水Cl-运移模型建立与识别
6.2.1 末次盛冰期(25–15kaBP)–全新世时期
6.2.2 全新世时期(10kaBP)–AD 1128
6.2.3 AD1128–至今
6.3 溶质运移模型敏感因子分析
6.3.1 有效扩散系数对Cl-溶质运移结果的影响
6.3.2 垂向对流对Cl-溶质运移结果的影响
6.3.3 水平对流对Cl-溶质运移结果的影响
6.4 小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附件
本文编号：3801232
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