發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 06:54

　　 在中國巖溶區(qū)的分布相當(dāng)廣泛,總面積達(dá)到3.46×106km2,占中國土面積的1/3,且主要分布在西南地區(qū)。由于巖溶區(qū)含水介質(zhì)差異較大,常形成寬大稀疏的裂隙管道,水量時(shí)間變化較大,所以對(duì)巖溶含水層水力特性的研究一直以來都是一個(gè)難點(diǎn)。巖溶地下水資源是中國西南地區(qū)水資源的供給補(bǔ)給的重要來源,但由于巖溶發(fā)育完整,水文響應(yīng)迅速以及巖溶地區(qū)土層較薄,巖溶地下水極易受到污染,而目前西南巖溶地區(qū)的主要研究工作集中在探究巖溶管道的連通性,于是研究巖溶含水層的水力特性對(duì)維護(hù)西南巖溶區(qū)地下水資源的管理有著重要的實(shí)際意義。為此,本文首先通過前期物探資料選取了巖溶發(fā)育較好的桂林市毛村地下河流域中下游的大巖前地區(qū)作為研究區(qū)。在大小裂隙區(qū)域分別打兩口鉆井,然后通過定流量抽水試驗(yàn)研究大小裂隙間的水力聯(lián)系和各向異性方向,以及各聯(lián)系間的水文地質(zhì)參數(shù);再通過抽水條件下的示蹤試驗(yàn),刻畫研究區(qū)的含水介質(zhì)特征,并對(duì)抽水試驗(yàn)得出的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證�；�于以上試驗(yàn)研究,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:1、以zk3-1號(hào)鉆井為抽水井進(jìn)行定流量抽水試驗(yàn),抽水流量為7.18m3/d,抽水共持續(xù)19h。觀測(cè)井zk3-2、zk3-3和zk3-4分別下降了:10.7m、2m和10.8m。根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出研究區(qū)的主要滲透張量分別為:7.128m2/d和0.672m2/d,給水度為1.19E-04,優(yōu)勢(shì)方向?yàn)闁|偏南18.47°,即指向zk3-2的方向2、示蹤試驗(yàn)以zk3-1為接收孔,其他孔為投放孔。根據(jù)抽水條件下的定流量示蹤試驗(yàn)所獲得BTC曲線可知,投放孔zk3-2和zk3-3與接收孔zk3-1之間有一條連通性較好的優(yōu)勢(shì)流通道,但zk3-2與zk3-1之間的運(yùn)移通道以優(yōu)勢(shì)流通道為主,而zk3-3與zk3-1之間的運(yùn)移通道以含水介質(zhì)的彌散作用為主;而投放孔zk3-4與接收孔zk3-1之間運(yùn)移通道主要為相對(duì)均勻,巖溶發(fā)育較差的含水介質(zhì)。3、示蹤劑回收率不僅受到各向異性的影響,更加受到基質(zhì)彌散作用的影響。對(duì)比示蹤劑的回收率以及濃度曲線形態(tài)與抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的滲透系數(shù)以及各向異性主方向可知結(jié)果相互吻合。結(jié)合抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的結(jié)論與示蹤試驗(yàn)所得結(jié)論可知本次試驗(yàn)所獲得的水文地質(zhì)參數(shù)真實(shí)可靠,可為巖溶含水層地下水流數(shù)值模型提供參考,為巖溶區(qū)地下水資源的開發(fā)利用與污染防治提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P641.134
【部分圖文】：

西南巖溶地區(qū)典型的巖溶地貌和水文系統(tǒng)特征，大型地下河系統(tǒng)及巖溶泉較為發(fā)育(楊榮豐，2006；江忠榮等，2010)。圖1-1 中國巖溶分布圖巖溶地下水在流動(dòng)過程中可以通過CaCO3+ CO2+ H2O Ca2++2HCO3-與周圍巖石和大氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來吸收大氣中的二氧化碳系統(tǒng)，從而達(dá)到固碳增匯的效果，如圖1-2所示。有研究表明，碳酸鹽巖體做為全球最大的碳庫，在全球碳循環(huán)中仍相當(dāng)活躍（袁道先，蔣忠誠，2000）。巖溶水巖反應(yīng)對(duì)全球溫室效應(yīng)的控制作用有著不可替代的地位。巖溶含水層與一般含水層有所不同，它與外界的響應(yīng)非常迅速，與大氣圈和巖石圈有著緊密的聯(lián)系，所以它是一個(gè)開放性很強(qiáng)的系統(tǒng)。當(dāng)有大雨，甚至暴雨時(shí)，降雨補(bǔ)給能夠很快的進(jìn)入到巖溶含水介質(zhì)中，當(dāng)降雨強(qiáng)度超過了巖溶含水系統(tǒng)的最大排泄能力時(shí)

但是由于含水介質(zhì)具有較強(qiáng)導(dǎo)水性，巖溶流域地下水循環(huán)具有區(qū)別于其他地區(qū)的獨(dú)特性，由于巖溶管道的存在，巖溶地區(qū)含水層的水力傳導(dǎo)率較高，污染物圖1-2 巖溶動(dòng)力系統(tǒng)示意圖擴(kuò)散較快，地下水極易受到污染。而地下水一旦受到污染，由于其運(yùn)移速率快和污染面廣，對(duì)于治理和修復(fù)代價(jià)很是巨大，短時(shí)間內(nèi)難以獲得有效的恢復(fù)。而且?guī)r溶區(qū)水資源短缺的原因在很大程度上是由于巖溶地下水時(shí)空分布不均及對(duì)巖溶區(qū)水循環(huán)了解不足所致。地下水流主要由管道控制，而管道分布極其復(fù)雜且與周圍含水介質(zhì)聯(lián)系密切，同時(shí)缺乏有效的地下水資源管理模式。巖溶含水介質(zhì)的特點(diǎn)是不僅有管道介質(zhì)，還有裂隙和孔隙介質(zhì)，在水流過程中伴隨著三種介質(zhì)的相互作用，相互聯(lián)系，但目前國內(nèi)大多數(shù)的研究都集中在巖溶管道連通性的研究上，對(duì)于巖溶含水層三種介質(zhì)之間的水力聯(lián)系研究較少，而掌握巖溶地下水的運(yùn)移規(guī)律就必須先了解三種含水介質(zhì)之間的水力聯(lián)系。綜上所述

技術(shù)路線
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本文編號(hào)：2892702