王疆霞[1]2003年在《鄂尔多斯盆地白垩系地下水水化学空间数据库的构建及应用》文中认为鄂尔多斯盆地是我国水资源十分短缺的大型内陆盆地之一，自五十年代以来，已开展了大量地质与水文地质工作，积累了丰富的水文地质资料和水化学资料，如何有效地管理和充分利用现有水化学资料，运用先进的技术手段，在前人资料的基础上进行白垩系地下水水化学分布规律研究，以利进一步掌握盆地地下水补、径、排规律，充分发挥地下水资源的潜力，合理开发利用水资源，促进该区社会经济发展和生态环境保护、治理，是一项非常紧迫且意义重大的工作。 本硕士论文依托中国地质调查局国土资源大调查“鄂尔多斯盆地地下水勘察”项目的“鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水水化学研究”专题，选择鄂尔多斯盆地白垩系地下水水化学空间数据库(以下简称EKGHSDB)的构建及应用作为课题，开展研究工作。在全面分析了研究区水化学资料的基础上，首先构建EKGHSDB，接着以MAPGIS为基础平台，通过使用Visual C#语言，利用MAPGIS65组件式开发技术与ADO技术，以建成的EKGHSDB为基础，进行了二次开发并实现了鄂尔多斯盆地白垩系地下水水化学空间数据库分析应用系统(以下简称EKGHAS)。该系统在完成了基本数据管理、图形显示及查询功能之外，还实现了等值线生成功能，大大简化了过去为分析矿化度、阴、阳离子分布等水化学规律而作的等值线绘制工作；该系统还设计实现了迭置分析功能，用于在等值线绘制功能的基础上，通过迭置分析的方法绘制出水化学类型分区图。经二次开发实现的该应用型地理信息系统的另一个重要的功能还在于，能将以上最终成果图件存储于空间数据库中，之后可随时调用，与其它图层(地理底图等)任意迭置，共同构成多层迭置、内容复杂的综合图件，为研究该地区水化学分布规律提供辅助决策支持。 本论文通过构建EKGHSDB并设计实现EKGHAS，为水化学场深入研究及水资源合理开发利用，提供了有力支持。在文章最后对未来的研究工作做了展望，希望为该区域更深入地使用地理信息系统，能起到抛砖引玉的作用。
苏耀明[2]2007年在《基于GIS下的鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水质的模糊综合评价》文中研究说明论文以“鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水化学演化和循环规律研究”课题为依托进行选题并开展研究工作。本次评价以地下水质量标准(GB/T 14848-1993)为基础,首先采用内梅罗综合指数法对研究区地下水水质进行了评价。然后针对地下水质量标准以及内梅罗综合指数法在实际应用过程中存在的一些不足,对国标中某些不合理的指标限值进行了修订,最后运用模糊综合评价方法进行评价。评价过程中以ArcGIS为平台,实现了盆地浅、中、深叁层地下水水质综合评价结果的空间可视化,在此基础上结合研究区地质、水文地质条件对研究区地下水水质的空间分布规律进行了分析和研究。从两种综合评价方法的评价结果都可以看出,盆地北区地下水水质总体上相对较好,不同埋藏深度的地下水水质差异并不很大。而南区地下水水质总体上相对北区较差。例如在南区的马莲河—泾河地下水系统,中、深层地下水水质普遍较差,地下水水质类别主要以IV、V类为主。最后对内梅罗综合指数法以及模糊综合评价方法的评价结果进行了比较,并探究其异同和原因。通过比较可以看出模糊综合评价方法更适合于研究区地下水水质综合评价。进行模糊综合评价时只要隶属度函数的构造符合实际、对评价指标的赋权科学合理,并选取符合研究区实际状况的模糊算子,地下水水质的模糊综合评价结果就可以很好地反映出区域地下水水质状况。
吴春勇[3]2011年在《鄂尔多斯白垩系盆地地下水水化学演化的同位素示踪研究》文中研究表明鄂尔多斯白垩系盆地蕴藏的丰富地下水资源是区内社会经济发展和人民生活所依赖的重要水源,为能源勘探与开发作出了巨大贡献。作为水循环的重要环节,白垩系含水层地下水在其漫长的循环过程中,与环境介质进行着极其复杂的物质、能量和信息交换,发生了各种物理、化学和生物作用,导致其水化学演化在时间和空间上均不断地发生变化。开展鄂尔多斯白垩系盆地地下水水化学演化的深入研究有利于正确判断地下水水质状况,明确地下水的利用价值,揭示地下水循环规律和保护生态环境。本文结合盆地地质和水文地质条件,综合运用因子分析法、水化学分析法和环境同位素示踪技术,分析影响研究区地下水水化学演化规律的主要因素,分析地下水溶解硫酸盐和锶离子的主要来源,揭示影响地下水溶解无机碳、硫酸盐和锶同位素演化的主要水文地球化学作用,从而分析地下水水化学演化规律,取得了以下主要研究成果：一、在整理总结研究区地下水水化学分布特征的基础上,以因子分析为研究手段,对影响研究区地下水水化学特征变化的水文地球化学作用进行了研究。研究区地下水中主要发生了硫酸盐矿物溶解作用、碳酸盐矿物溶解作用、硅酸盐矿物溶解作用和阳离子交换作用等水文地球化学作用。大气降水稀释作用对浅埋或裸露的含水岩组的地下水水化学特征产生了影响。二、总结归纳了地下水溶解无机碳的主要演化路径,结合含水介质碳同位素特征,利用计算的地下水DIC浓度及其实测δ13CDIC值、pH值,定量的分析并确定研究区各含水层地下水溶解无机碳的演化路径。研究区地表植被覆盖区主要为C3植被覆盖区、C3和C4植被混生区。相对盆地南区,盆地北区地下水开启性较好,大部分地下水处于开放系统中。地下水溶解无机碳演化路径主要为阳离子交替吸附演化、石膏溶解演化和封闭系统条件下方解石溶解演化,开放系统条件下的土壤CO2演化主要发生在北区环河组地下水中,白云石异元溶解演化则主要发生在盆地南区洛河组地下水中。叁、利用鄂尔多斯白垩系盆地含水介质和地下水的硫、氧同位素特征,分析含水层地下水中溶解硫酸盐的主要来源,揭示影响地下水硫酸盐演化的生物和非生物地球化学作用。研究区地下水溶解SO42-主要来源于大气降水、内生和表生硫酸盐矿物溶解。除蒸发浓缩作用可导致地下水SO42-浓度富集外,控制区内地下水硫酸盐演化的主要地球化学作用包括硫酸盐矿物溶解作用和微生物硫酸盐还原作用,二者对各含水岩组地下水硫酸盐演化的影响程度存在差异,硫酸盐矿物溶解作用广泛存在,对硫酸盐的演化影响较大,微生物硫酸盐还原作用仅在北区东部和南区西部洛河组地下水中发生,富集系数ε值分别为-11.5‰和-17.4‰。四、利用鄂尔多斯白垩系盆地含水介质和地下水锶同位素特征,分析了含水层地下水中锶的主要来源,揭示影响地下水锶同位素演化的水-岩相互作用。研究区地下水锶主要来源于碳酸盐矿物、硫酸盐矿物和硅酸盐矿物的溶解,硅酸盐矿物中斜长石的贡献要比钾长石明显。蒸发浓缩作用和水-岩相互作用对盆地地下水化学演化具有一定影响。控制区内地下水化学演化的主要化学作用不仅包括之前揭示的碳酸盐矿物和硫酸盐矿物溶解作用,硅酸盐矿物的溶解作用对白垩系地下水化学演化也具有一定影响,其中斜长石溶解作用较为明显。
靳书贺[4]2017年在《伊犁河谷西北段第四系孔隙水水文地球化学过程模拟》文中认为霍城县地处伊犁河谷西北段,近年来,因其特殊的地理位置该区已逐步成为我国西北地区经济发展和环境保护的重点区域。地下水资源是该区人类生存,农、林、牧、工业发展和维持生态环境稳定最重要的水资源组成部分。为明确不同地段、不同层位地下水资源的水质状态,地下水化学组成、形成作用以及形成演化规律,本研究借用已有相关成果应用比较成熟的研究方法和研究思路,在系统全面地开展新疆伊犁河谷地质、水文地质、地下水资源及环境问题调查与评价的基础上,对研究区西北部霍城县平原区第四系含水层中的地下水水化学特征与水文地球化学过程进行仔细深入的讨论和分析:(1)结合研究区第四纪地质条件,将霍城平原区含介质分为Ⅰ-单一结构粗颗粒潜水含水层,Ⅱ-上覆细土的单一结构中粗粒承压含水层,Ⅲ-粗、细粒互层结构的承压含水层,Ⅳ-细土互层承压含水层和Ⅴ-中、细粒互层承压含水层五种类型;并结合第四系叁维地质结构模型,着重分析了亚砂土、粉砂质粘土、砂砾石层、卵石和漂卵石层、粗砂层以及黄土的空间分布和属性特征。(2)在明确地下水补给、径流和排泄条件的前提下,利用环境同位素方法研究该区地下水的起源和转化过程,研究表明该区地表水和地下水均起源于大气降水,但主要的补给来源为北部山区的地表径流,通过山前单一结构的冲积洪积卵砾石层直接入渗到下部含水层中;受到蒸发作用影响浅层水δD、δ~(18)O值明显偏高;~3H值的空间变化表明地下水接受补给的过程在不同区段所经历的时间不同,且存在较大差异;随埋深增大地下水的循环速度相对减缓;沙漠因受到地表风成沙的阻碍,致使大气降水和地表水不能形成对地下水的有效补给,且地下水整体的循环更新能力较差。此外,人工开采是该区地下水最主要的排泄方式,开采过程促使地下水的更新速度加快,并改变自然状态下地下水循环条件。(3)地下水化学特征的分析表明,研究区地下水中的阳离子以Ca~(2+)和Mg~(2+)离子为主,阴离子以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主,地下水化学类型以Ca·Mg-HCO_3型和Ca·Mg-HCO_3·SO_4型为主,该两种类型的地下水分别占全区地下水的42.86%和34.29%。自平原区北部至伊犁河下游地区,地下水溶解性总固体有逐渐增大的趋势,受蒸发浓缩作用影响,埋深小于20m的地下水溶解性总固体含量明显高于深部地下水。(4)对离子来源的识别表明,研究区地下水化学组成的主控因素是岩石风化和蒸发-结晶两种作用,相对承压水而言,潜水受蒸发-结晶作用影响的程度更为显着。地下水Cl~-/Na~+(mmol/L)关系表明,除岩盐溶解外,地下水中Na~+还有其它来源,且相对于潜水而言,承压水中非岩盐来源的Na~+更多。γ(Ca~(2+)/Na~+)/(meq/L)、γ(Ca~(2+)/Mg~(2+))/(meq/L)和γ(Mg~(2+)/Na~+)/(meq/L)的比例关系表明,阳离子交换过程主是该区地下水化学形成的主控因素之一,导致Na~+在地下水整体阳离子中的比例升高;而白云石等矿物的大量溶解是地下水中Mg~(2+)的主要来源。此外,反向水文地球化学模拟结果显示,岩盐、石膏、钙蒙脱石和钾长石一直是主要的溶解矿物,其溶解过程使地下水中的H_2SiO_3达到饱和,H_2SiO_3的大量形成也促使伊利石和石英矿物析出。
王璜[5]2014年在《鄂尔多斯沙漠高原湖泊潜流带中硫的生物地球化学特征及其分带规律研究》文中认为鄂尔多斯沙漠高原地表水资源极其匮乏，生态系统十分脆弱。区内湖泊湿地广泛分布，不仅是区域地下水重要的排泄基准面，也是鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区的重要组成部分，湖泊湿地的水量和质量状况对于该地区湖泊自然资源及生态系统的维持有着重要的影响。作为控制地表水-地下水潜流带中氧化还原体系的重要元素之一，硫元素广泛参与一系列复杂的生物地球化学过程，如碳元素的循环过程、水体的酸化、铁锰等金属矿物的形成、微量金属元素的氧化还原过程、一些有毒重金属元素及无机物（砷）的迁移转化、微生物群落分布特征、生物生长与繁殖等一系列重要的生态过程。因而硫元素是研究潜流带中生物地球化学活动的理想元素之一。以往关于潜流带生物地球化学的研究大多集中在N、P等营养物质以及重金属等污染物，而对硫元素的研究相对较少。因此系统地研究湖泊潜流带中硫的生物地球化学行为及其主要控制因素显得十分迫切和重要。本文以国家自然科学基金项目《沙漠高原地区Hypolentic带中硫的生物地球化学行为研究》（批准号：41073054）为依托，以鄂尔多斯沙漠高原典型湖泊—大克泊湖为研究对象，在项目前期大量研究工作的基础上，利用原位水位和水温监测技术、环境同位素技术和分子生物学技术，系统研究了大克泊湖泊-地下水的潜流带水动力交换和水化学演化特征，揭示了湖泊潜流带中硫循环及其生物地球化学行为的特点和主要机理。研究成果有望丰富对潜流带中生物地球化学过程的认识，也为保护湖泊湿地生态提供了科学依据。论文通过对潜流带孔隙水不同来源水的氢氧稳定同位素示踪，揭示了湖泊潜流带的孔隙水来源和水动力交换特征，并确定了水动力交替强度的空间分布特征。应用水动力学法、温度示踪法定量估算地下水与湖水之间的交换强度。两种方法估算的春、秋季节交换强度皆为2×10-6m/s左右。潜流带中孔隙水pH、Eh、DO表现出随着孔隙水运移以及不同端元水体交互作用过程中环境性状的分带规律。地下水溶滤作用、蒸发浓缩作用、混合作用控制着潜流带孔隙水的水化学演化。湖泊潜流带中主要发生了硫酸盐还原、硫化物沉积和氧化及含硫矿物的溶解与沉淀。在这些过程中Eh、溶解氧、pH、有机碳、微生物与硫之间有着密切的响应关系。分子生物学研究表明，潜流带中具有丰富的微生物群落结构以及多样性，并且在相对还原区，微生物结构以及多样性更加丰富，个体均匀性更好。同时测序结果证明了潜流带中与硫相关的氧化还原菌的存在。在湖水-地下水交互作用过程中硫的生物地球化学作用具有明显的空间分带特点，根据潜流带中Eh、DO以及硫化物、微生物等指标空间分布特征，可划分出含硫化氢还原带、不含硫化氢还原带、过渡带、氧化带，反映出潜流带中硫的生物地球化学分带规律。
魏国孝[6]2011年在《现代吉兰泰盆地地下水演化规律及古大湖补给水源研究》文中认为首先以吉兰泰盆地地下水为研究对象,深入分析现代吉兰泰盐湖地下水的补给与演化规律以及地下水水化学的演化规律；其次,论文以“吉兰泰—河套”古大湖的水源为研究对象,依据古大湖沉积物的相关信息,研究古大湖存在的可能性,探索通过古大湖水量平衡和锶平衡及流域水文模型SWAT相耦合的计算古降水量的更为科学的方法,并利用该方法定量研究了古大湖期的古气候,同时结合地下水同位素的定量分析地下水的补给环境。论文的主要结论如下：1、贺兰山山区地下水既有碳酸盐矿物的溶解又有硅酸盐矿物的溶解,也有石盐的溶解,但浅层地下水中硅酸盐溶解较小,而深层地下水中的Na+被含水层中粘性矿物吸附；巴彦乌拉山和排泄区地下水中的Na++K+和Cl-都主要来源于岩盐,但也有芒硝的溶解；排泄区地下水受到一定程度的人类活动影响。2、从总体来看,地下水的SO42-的变化主要受蒸发作用控制,沿着地下水流动方向,有些区域发生了硫酸盐的溶解,但有些区域存在其还原作用；研究区浅层地下水中富含碳酸盐矿物,且主要源于贺兰山山区碳酸盐溶解,而白云石主要受贺兰山山区和湖区沙漠区的白云石溶解控制,浅层地下水水流过程中发生了CaCO3沉淀和C02(g)析出,但白云石、石膏、岩盐均发生了溶解作用；蒸发岩类矿物处于不饱和状态,并且主要受巴彦乌拉山的蒸发岩类矿物溶解控制；深层地下水阳离子交换大于浅层地下水,而地下水排泄区离子交换作用不是很明显,大部分深层地下水都经历了长期的阳离子交换作用以及碳酸盐溶解的作用,地下水的另一个重要特点是研究区钠长石对地下水的作用明显大于钾长石。3、吉兰泰盆地的地下水主要来源于贺兰山降水,仅有2%来源于巴彦乌拉山。贺兰山的基岩裂隙水在侧向补给了贺兰山前的单一第四系潜水和位于吉兰泰南端的碎屑岩类孔隙裂隙水,而且较浅的潜水存在由上向下的越流补给；在盆地内,由山前的单一潜水逐渐发展为上覆潜水,第一、第二承压含水层,盆地的盐湖区及周边区域是地下水的主要排泄区,在排泄区深层的第二承压水与较浅的第一承压水和潜水之间存在明显的越流补给关系,补给方向为从下向上4、校正后的地下水14C年龄表明盆地地下水既有全新世以来的地下水,也有10-20ka的古地下水,而现代降水与古地下水的混合比例为现代降水占43.89%。从补给环境来看,古地下水的δ18O和δ2H比]0ka以来地下水的值低,表明距今10-20ka的气温较10ka以来的气温低,根据同位素值可得晚更新世的年均气温大约为2.4℃-4.5℃。从地下水年龄、古大湖的时空分布,并结合氢氧同位素来看,这些地下水并不是来源于古主湖水体的补给,而是来源于当时的大气降水补给。5、根据现代气象资料,从Sr平衡和水量平衡来看,在考虑各补给源对古湖Sr的贡献量后,黄河所需的补给量为371.19亿m3。而从天然径流量的长系列来看,在1965-2000年期间有多年的天然径流量大于补给量。因此从天然径流量来看,黄河的天然径流量完全可以满足古大湖水量的要求,也就是在现代气候条件下,古大湖完全有存在的可能性。6、古大湖期“吉兰泰-河套”古湖范围降水量大约为334mm,比现代多年平均降水量增加104mm,而蒸发量比现代增加246mm。干旱指数表明总体上古大湖期比现在湿润,但区域仍属半干旱区。
钱会, 覃兰丽, 姬亚东, 李西建, 杨柄超[7]2007年在《鄂尔多斯盆地摩林河水化学成分的形成机制》文中提出根据在流域内采集的19个河水及地下水化学分析样品、18个氢氧稳定同位素分析样品,对河水成分沿着流程的变化进行了研究。比较了河水的TDS、主要离子的浓度、水化学类型以及1δ8O和δD沿流程的变化,使用水溶组分平衡分布模型计算了方解石、白云石和石膏等矿物的饱和指数,使用质量平衡模型计算并分析了河水成分沿流程的变化机理。结果表明:石膏的溶解、方解石的沉淀、离子交换、混合过程以及蒸发作用在河水化学成分的形成过程中均起着重要的作用。
桂祥友[8]2005年在《厚风积砂覆盖区水资源预测与优化管理研究》文中认为为了系统科学地管理和持续利用厚风积砂覆盖区的水资源,本文针对目前国内煤矿区的地下水预测和水资源的系统管理所存在的问题,运用现代管理方法来研究矿区水资源,采用定性与定量相结合的方法,建立合理的开发利用方案,从而科学地利用矿区水资源并有效地保护地下水环境。同时针对我国西部,特别是能源富集地区的水资源问题,进行了预测与持续利用方面的研究。本文在地下水系统流动理论基础上,着重研究了厚风积砂覆盖区地下水的赋存和流动规律理论,建立了厚风积砂覆盖区地下水系统及水资源预测模型。运用模糊优化理论,首次对厚风积砂覆盖区水资源的管理决策优化进行了详细的研究。系统地研究了神东矿区降水规律及动态分布、地表水分布情况、水资源总量以及矿区供水能力。本论文主要进行了以下几个方面的研究工作:(1) 厚风积砂覆盖区地下水赋存与流动规律研究主要研究了厚风积砂覆盖区地下水的赋存与流动模型。给出了厚风积砂覆盖区地下水运动数学模型,并举例分析神东矿区厚风积砂覆盖区地下水运动建模过程。详细分析研究了常用饱和流地下水运动的数学模型以及污染物迁移转化的水动力弥散方程。从而为干旱地区地下水的合理开采和持续利用提供了理论基础。(2) 厚风积砂覆盖区地下水系统预测研究结合厚风积砂覆盖区地下水实际情况,首次建立了基于有限元法的矿区地下水系统预测数学模型。采用加以改进的误差反向传播人工神经网络(BPN)算法对矿区地下水水位进行了建模和预测,同时以神东矿区为例对模型进行了应用验证。(3) 厚风积砂覆盖区地下水系统管理优化研究针对神东矿区的具体水文及水资源状况,将模糊优化理论应用到矿区地下水管理决策研究中。建立了时序多目标系统模糊优化决策模型,并运用多目标决策模糊线性加权平均综合评判公式进行评判,得到了神东矿区地下水开发效益最优方案。(4) 神东矿区水资源总量与水质评价研究系统地研究了神东矿区水资源总量以及矿区供水能力。对水源地的地下水进行了水质评价研究,并运用模糊理论建立了水质评价数学模型,对神东矿区的水
参考文献：
[1]. 鄂尔多斯盆地白垩系地下水水化学空间数据库的构建及应用[D]. 王疆霞. 长安大学. 2003
[2]. 基于GIS下的鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水质的模糊综合评价[D]. 苏耀明. 吉林大学. 2007
[3]. 鄂尔多斯白垩系盆地地下水水化学演化的同位素示踪研究[D]. 吴春勇. 吉林大学. 2011
[4]. 伊犁河谷西北段第四系孔隙水水文地球化学过程模拟[D]. 靳书贺. 防灾科技学院. 2017
[5]. 鄂尔多斯沙漠高原湖泊潜流带中硫的生物地球化学特征及其分带规律研究[D]. 王璜. 吉林大学. 2014
[6]. 现代吉兰泰盆地地下水演化规律及古大湖补给水源研究[D]. 魏国孝. 兰州大学. 2011
[7]. 鄂尔多斯盆地摩林河水化学成分的形成机制[J]. 钱会, 覃兰丽, 姬亚东, 李西建, 杨柄超. 干旱区研究. 2007
[8]. 厚风积砂覆盖区水资源预测与优化管理研究[D]. 桂祥友. 辽宁工程技术大学. 2005