古堆泉生态修复地下水环境演化数值模拟研究

发布时间：2019-07-30 18:18

【摘要】：古堆泉是山西省著名岩溶大泉,流量为1.3m~3/s,1999年断流,2016年泉口水位埋深63.3m。据研究古堆泉生态修复的主要措施有二,一是三泉水库渗漏补给,二是关井压采。本文首先对三泉水库试蓄水渗漏调查情况、地质勘察资料、环境同位素测定及水库水文监测信息进行综合分析,研究了三泉水库的渗漏模式和渗漏强度,然后根据水库运行特征和关井压采方案,通过数值模拟研究不同工况条件下,古堆泉地下水水位及主要污染因子的演化规律。本文将为古堆泉的生态修复提供技术支持。研究结果表明:(1)水库渗漏区可分为岩溶灌入式强渗区、孔隙-岩溶双重介质慢渗区,以及孔隙水径流补给贡献区;(2)现状条件下渗漏强度模型为:Sp=4.7(H-440)+4;(3)三泉水库渗漏对其周边地下水水位影响最为显著,面积约26.6km~2～30.6km~2;(4)泉口附近水位首先经历一个短期快速回升阶段(0-1.3a),上升速率为16.06m/a-24.09m/a;然后为多起伏波动回升阶段,上升速率1.93m/a-3.14m/a,第三阶段为等幅回升,速率小于1.0m/a,直到泉水复流。(5)在降水量为多年平均值,水库正常蓄水和二期关井压采的条件,泉口附近岩溶水由379.7m恢复至443.0m,约需要35a;(6)主要污染因子氟化物对孔隙地下水水质影响范围约为46km~2,在九原山东侧分布两个污染晕,其最大污染晕峰值达到4.6mg/L和3.2mg/L,增大3.0和1.54倍;对岩溶水影响范围约1.2km~2,峰值浓度2.26mg/L(2019/10),随后渐减,33a后可消减到1mg/L。硫酸盐对地下水水质影响仅在水库周边,孔隙水污染晕峰值为450.4mg/L,距渗漏区边缘1445m,此后浓度渐减,而岩溶水污染晕峰值为507mg/L,距渗漏区边缘2285m,污染晕随水流不断向地下水漏斗中心迁移。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV697.32

【参考文献】

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本文编号：2521063