吉林省西部地区地下水水质演化研究
本文选题：吉林省西部地区 切入点：时空演化 出处：《吉林大学》2017年硕士论文
【摘要】：近年来,随着全球气候的改变、人类活动的加剧,地下水资源量与地下水环境均发生了较显著的变化,研究变化环境下地下水水质在时间、空间上的演化规律对地下水资源的管理、保护和可持续开发利用具有重要的理论和现实意义。吉林省西部地区是吉林省重要的农牧产品生产基地和石油化工能源基地,由于长期以来对水土资源的不合理开发,导致区内原生生态环境破坏严重,土壤盐渍化、荒漠化问题突出,地质环境较以往发生较大变化。因此,对吉林省西部地区地下水化学组分的空间分布特征、时间演化规律展开研究,旨在为地下水的合理开发利用与保护提供理论依据。本文在收集、整理大量地质、水文地质资料、水化学资料的基础上,采用图解法、统计分析法、模型法等多种方法及手段,对吉林省西部地区地下水水质时空演化展开研究。取得研究成果如下:一、地下水化学空间分布特征(1)区内水化学成分的空间分布受地质地貌条件控制。在洮儿河扇形地及中部高平原地区,地下水主要为矿化度小于0.5g/L的重碳酸类型水;在低平原地区,水化学类型变为复杂,潜水矿化度为1-3g/L;在松拉河间地块地区,地下水以HCO3-Ca、HCO3-CaMg型水为主,矿化度多小于0.5g/L。(2)就氟、总铁、总硬度等特征组分而言,其在盆地中心含量较高,超标现象明显,超标地区的氟浓度可达1-4mg/L、总铁浓度大于0.3mg/L、总硬度大于450mg/L;在松拉河间地块,总铁超标明显;其他地区特征组分含量较低。(3)对于承压水,水化学类型相对简单,矿化度普遍低于潜水;氟、总铁的超标区域与潜水基本一致,含量普遍较潜水小;总硬度仅存在个别超标。二、地下水化学时间演化特征(1)本次研究以1980年代为基准年,讨论了八十年代之后地下水随时间的变化特征,得出:①八十年代以后,研究区地下水水质总体上有变差的趋势;②其中,从1990年代到2000年代,是区内地下水水质剧烈变化的一个时期,各项指标均有显著提高;从1980年代到1990年代、从2000年代到2010年代两个时期水质变化不显著,2000年代到2010年代矿化度及特征组分浓度普遍有所下降,但仍高于1980年代;③污染组分“三氮”在各时期均处于上升趋势,农业污染一直持续。(2)研究区地下水水质演化特征表明地质、地貌条件是控制水质分布的基础条件,气候和人类活动是影响水质变化的主要因素。①在洮儿河扇形地、中部高平原地区,岩石透水性较好,水力坡度较大,水化学形成作用以溶滤作用为主,形成了低矿化重碳酸类型水;②统计分析得出,矿化度与降雨量呈现负相关关系,在盆地中部,地下水浅埋,蒸发浓缩作用强烈导致了土壤盐渍化严重,地下水化学类型复杂化,出现了重碳酸氯化物型水,Na+、Mg2+相对较高,矿化度相对较高,特征组分富集;③从八十年代以后,人口增加,城市化发展加快,人类生产活动与气候条件的叠加导致了九十年代到2000年代水质发生了急剧的变化,农业污染严重,区内“三氮”含量持续升高;承压水质也有恶化趋势。三、建立预测地下水质变化的BP神经网络模型考虑降水量影响因子,通过叠加马尔科夫链方法对未来年降水量进行预测,在此基础上结合研究区水质资料,对西部地区潜水中矿化度、总硬度展开预测。建立的BP神经网络具有较好的泛化能力,测试集误差小于10%,最终预测出研究区乾安某潜水观测井到2017年:矿化度为560mg/L,总硬度为366mg/L,预测结果符合指标与降雨量的相关关系,具有一定的合理性,建立此预测模型,更多是提供一种手段,期望能够在地下水的保护和管理工作中提供借鉴。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P641.8
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，本文编号：1655748
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