沧州市地下水的水文地球化学与稳定同位素

发布时间：2022-01-02 19:23

　　沧州市是河北平原淡水资源最为紧缺的城市之一,人均水资源占有量约192m3,仅占全国人均占有量的8%。如何合理开发利用地下淡水资源和改造地下咸水资源,成为满足当地供水和水资源管理需求的重点关注问题。本文在历史地理、古气候变化和环境影响分析的基础上,结合水文地球化学和稳定同位素方法,从多学科角度综合研究了沧州市浅层地下水盐分溶质演化过程以及地下水补给来源和分层关系。沧州市浅层地下水水位动态分析、主要离子对比、可溶盐化学平衡以及饱和指数计算等研究表明,在干季和湿季交替作用下,地面和饱气带中易溶盐处于不断的沉淀—溶解循环过程中。旱季,水分完全蒸发,矿物全部沉淀;雨季和灌溉季节,有选择性地把溶解能力强的可溶盐优先溶解到水中,排除了海水组分来源,而难溶的碳酸盐类矿物易于形成胶结物,保留在土壤层和包气带中。将沧州市当地浅层地下水（井深5¹5m）的氢氧稳定同位素值与石家庄降水的氢氧稳定同位素加权平均值（IAEA）和格陵兰冰芯相对比,认为这些浅层地下水的δ2H值（-60^-55‰）和δ18O值（-8.4^-7.9‰）可代表当地全新世降水补给的... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 选题背景与项目依托
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 项目依托
    1.2 研究目的及研究意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 研究现状及存在问题
        1.3.1 研究现状
        1.3.2 存在问题
    1.4 研究内容与研究方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
    1.5 技术路线
2 国内外相关领域研究背景
    2.1 地下水化学成分
        2.1.1 主要离子关系
        2.1.2 矿物溶解沉淀过程
        2.1.3 卤族元素
    2.2 ~2H、~(18)O稳定同位素
        2.2.1 大气降水的~2H、~(18)O 稳定同位素
        2.2.2 ~2H、~(18)O稳定同位素在地下水中的应用
        2.2.3 ~2H、~(18)O稳定同位素在界定全球古气候的应用
    2.3 放射性同位素
3 研究区概况
    3.1 自然地理概况
        3.1.1 地形地貌
        3.1.2 气象条件
        3.1.3 水文条件
        3.1.4 土壤与盐碱化
    3.2 社会经济概况
    3.3 区域地质概况
        3.3.1 区域地质概况
        3.3.2 包气带岩性分布
        3.3.3 第四系地层及岩性
    3.4 区域水文地质概况
        3.4.1 含水组的划分
        3.4.2 水文地质分区
        3.4.3 地下水补径排条件
    3.5 咸水概况
        3.5.1 咸水划分
        3.5.2 咸水分布特征
        3.5.3 咸水水化学特征
        3.5.4 咸水的沉积环境
4 样品的采集与检测分析
    4.1 采样点的分布
    4.2 样品的采集与检测
5 浅层地下水的咸化与淡化
    5.1 研究概要
    5.2 样点位置和数据
    5.3 地下水咸化和淡化特征研究
        5.3.1 地下水动态分析
        5.3.2 地下水化学分析
        5.3.3 盐分溶解化学平衡分析
        5.3.4 饱和指数分析
    5.4 小结
6 浅层地下水中盐分波动变化对比
    6.1 研究概要
    6.2 八里庄浅层地下水中盐分波动变化对比
        6.2.1 样点位置和数据
        6.2.2 地下水化学分析
    6.3 王域史浅层地下水中盐分波动变化对比
        6.3.1 样点位置和数据
        6.3.2 地下水化学分析
    6.4 小结
7 沧州小山地区地下水的补给
    7.1 研究概要
    7.2 采样区概况
    7.3 采样点位置和数据
    7.4 数据分析与讨论
        7.4.1 δ~2H-δ~(18)O 关系分析
        7.4.2 Br~--Cl~-关系分析
        7.4.3 F~--Cl~-关系
        7.4.4 I~--Cl~-关系
    7.5 小结
8 沧州市地下水的分层
    8.1 研究概要
    8.2 采样区概况
    8.3 采样点位置和数据
    8.4 数据分析与讨论
        8.4.1 ~2H、~(18)O稳定同位素分析
        8.4.2 主要化学成分分析
    8.5 小结
9 结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]河北平原地下水14C年龄新认识[J]. 武金博,周爱国,蔡鹤生,李小倩.  水文地质工程地质. 2007(05)
[2]大型水源地开采地下水导致的盐分迁移和污染[J]. 潘国营,武亚遵,唐常源,李发东.  水文地质工程地质. 2007(05)
[3]开采条件下河北平原中部咸淡水界面下移[J]. 宋海波,张兆吉,费宇红,王振昌,钱永,卫文.  水文地质工程地质. 2007(01)
[4]华北平原深层淡水在开采条件下接受上覆咸水越流补给——以天津平原为例[J]. 王家兵.  水文地质工程地质. 2002(06)
[5]河北省典型区咸淡水界面下移现状及其入侵机制分析[J]. 牟纯儒,张建平.  河北水利水电技术. 2002(01)
[6]全新世以来华北平原层圈间水循环演化过程与区域地下水演变周期性[J]. 张光辉,聂振龙,陈宗宇,赖勤波,王金哲.  地球学报. 2001(04)
[7]莱洲湾南岸咸水入侵条件下地下水的水化学特征与卤水形成[J]. 韩非,薛禹群,吴吉春,叶淑君,张永祥.  地质论评. 2001(01)
[8]海(咸)水入侵与浅层地下水水化学特征及变化研究[J]. 赵建.  地理科学. 1999(06)
[9]河北保定及沧州地区地下水36Cl同位素年龄的初步研究[J]. 董悦安,何明,蒋菘生,姜山,武绍勇.  质谱学报. 1999(Z1)
[10]莱州湾沿岸海水入侵与咸水入侵研究[J]. 薛禹群,吴吉春,谢春红,张永祥.  科学通报. 1997(22)



本文编号：3564747