收藏本站
《东华理工大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

南水北调条件下潮白河地下水调蓄区水岩相互作用机理研究

贾文飞  
【摘要】:南水北调中线工程通水后,来水除了用于供给生活用水的同时,富余部分将用来补充由于多年超采而紧缺的地下水资源。由于南方地表水水质与北京当地的地下水水质存在一定差异,回灌过程中很有可能发生水岩相互作用。本研究以潮白河地下水回灌区为例,通过静态摇瓶实验、土柱实验和水文地球化学模拟等研究方法,对南水补给北京深层地下水过程中产生的水岩作用过程和水质影响程度进行分析评价。研究结果表明:1.南水北调过程中南水与北水混合过程中不是简单的物理混合,而是与含水层介质矿物之间发生了水文地球化学反应,包括阳离子交换反应,石膏、方解石、钾长石、岩盐等矿物组分的溶解以及三氮迁移转化反应,在这些水岩相互作用过程中,地下水的水化学组分发生了变化。2.南水中的溶解氧为硝化反应提供了有利条件,南水所占比例较高时,硝化反应强烈,使硝氮浓度升高。根据土柱实验结果表明,硝化反应主要集中在表层,土柱下部形成的厌氧环境有利于硝氮的降解,使得硝氮浓度有明显的下降,有利于去除地下水中的硝氮。3.重碳酸根离子主要受体系中CO2的影响,硫酸根离子和氯离子主要受物理混合过程影响。4.阳离子浓度受到方解石、白云石、钾长石、岩盐和CO2的溶解以及Mg/Ca-Na阳离子交换反应的影响。在不同南北水混合条件下,随着摇瓶实验的进行,水体的水化学类型均从Ca?Na-HCO3类型转变为Ca-HCO3类型。经离子当量比值分析,混合体系中的钙镁离子主要来源为碳酸盐矿物和硅酸盐矿物的溶解,钠离子主要来源于岩盐的溶解。随着南水所占比例的增加,方解石的溶解量相应增加,期间伴随着阳离子交换反应。当南水比例大于40%,呈现Mg-Na阳离子交换反应;当南水所占比例小于40%时,呈现Ca-Na阳离子交换反应。南水在混合体系中所占比例越大,阳离子交换吸附作用越弱。5.回灌过程中,强烈的阳离子交换吸附作用和矿物溶解对地下水中各个阳离子的浓度的变化存在显著的影响,阳离子交换引起地下水中的钠和钾离子浓度升高,钙和镁浓度降低,但方解石和白云石溶解造成的钙镁浓度升高程度远远大于阳离子交换,使钙镁离子降低幅度较小。阳离子交换过程完成后,方解石和白云石继续溶解,钙镁浓度升高明显。
【学位授予单位】:东华理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TV68;TV221.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郭永海,沈照理,钟佐燊;河北平原深层碱性淡水形成的水文地球化学模拟——以保定、沧州地区为例[J];地球科学;2002年02期
2 王焰新,马腾,罗朝晖,李永敏;山西柳林泉域水-岩相互作用地球化学模拟[J];地球科学;1998年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯典炯;秦翔;吴锦奎;吴秀平;刘宇硕;孙维君;丁明虎;;小昌马河流域地表水地下水同位素与水化学特征及转化关系[J];冰川冻土;2012年03期
2 苏小四;林学钰;董维红;万玉玉;;反向地球化学模拟技术在地下水~(14)C年龄校正中应用的进展与思考[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年02期
3 郇环;王金生;翟远征;郑洁琼;;北京平原区永定河冲洪积扇地下水水化学特征与演化规律[J];地球学报;2011年03期
4 张凤娥,卢耀如,郭秀红,刘广联;复合岩溶形成机理研究[J];地学前缘;2003年02期
5 孙蓉琳;万军伟;梁杏;李远耀;黄润太;胡金山;;基于水文地球化学信息的某水电站坝区地下水来源分析[J];地质科技情报;2010年04期
6 刘志明;刘少玉;王贵玲;;新疆玛纳斯河流域平原地下水水-岩作用模拟[J];地质学报;2006年06期
7 徐中华;李云峰;姜凌;侯光才;胡安焱;;鄂尔多斯盆地南区环河组地下水水岩作用研究[J];干旱区资源与环境;2009年09期
8 徐中华;李云峰;侯光才;;鄂尔多斯盆地洛河组地下水地球化学模拟——以陕西省长武-彬县地区为例[J];干旱区资源与环境;2009年10期
9 郭春艳;张兆吉;费宇红;;保定市平原区地下水水质特征[J];环境科学与技术;2014年03期
10 魏晓鸥;郑秀清;顾江海;;柳林泉域岩溶地下水水化学特征及演化分析[J];人民黄河;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 程凡;李巧;周金龙;;新疆淖毛湖地区地下水中主要离子比空间分布特征分析[A];湖泊保护与生态文明建设——第四届中国湖泊论坛论文集[C];2014年
2 程凡;李巧;周金龙;;新疆淖毛湖地区地下水中主要离子比空间分布特征分析[A];科技创新与水利改革——中国水利学会2014学术年会论文集(上册)[C];2014年
中国博士188bet全文数据库 前10条
1 徐中华;鄂尔多斯盆地南区保安群地下水水化学特征及演化机理[D];长安大学;2010年
2 赵慧;关中盆地地下热水地球化学及其开发利用的环境效应研究[D];长安大学;2009年
3 董维红;反向水文地球化学模拟技术在鄂尔多斯白垩系自流水盆地深层地下水~(14)C年龄校正中的应用[D];吉林大学;2005年
4 阿里木·吐尔逊;坝基老化岩—水—化学作用数值模拟研究[D];河海大学;2005年
5 姜凌;干旱区绿洲地下水水化学成分形成及演化机制研究[D];长安大学;2009年
6 曹金亮;豫东平原高氟水赋存形态及形成机理研究[D];中国地质大学;2013年
7 危润初;靖宇国家级自然保护区天然矿泉水形成机理研究[D];吉林大学;2014年
8 孙一博;渭河流域地下水中氟和碘的形成机理及其对人体健康的影响[D];长安大学;2014年
9 陈松;基于三维地质结构模型的宿南矿区地下水演化与识别[D];中国矿业大学;2014年
10 李巧;准噶尔盆地平原区地下水水质时空演化研究[D];新疆农业大学;2014年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 郭小娟;钙华沉积的水化学控制因素分析及天津王四井钙华形成的模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 王小元;鄂尔多斯盆地大克泊湖淖地区地下水循环和水化学形成机理研究[D];吉林大学;2011年
3 刘玲;河北平原地下水中氯同位素组成及其指示意义[D];中国地质大学;2011年
4 张雪珠;泾惠灌区地下潜水水化学演化模拟研究[D];长安大学;2011年
5 王娟;黄河三角洲地下水化学成分特征及其形成机制研究[D];中国海洋大学;2011年
6 刘进;安徽淮北平原浅层地下水地球化学特征研究[D];安徽理工大学;2010年
7 王晓娟;银川平原地下水化学成分演化规律及其形成机制研究[D];长安大学;2005年
8 曹德福;鄂尔多斯盆地南区洛河组地下水演化水文地球化学模拟[D];长安大学;2005年
9 高文冰;反向模拟方法在鄂尔多斯盆地环河组地下水演化中的应用[D];长安大学;2005年
10 李锐;广西北海市地下水水动力场和水化学场演化的研究[D];中国地质大学(北京);2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 贾国东,张建立,秦延君,刘金和,钟佐燊;地下水水质参数在抽水过程中的不稳定性及其水化学模拟——以大庆市齐家水源地为例[J];地球科学;2000年02期
2 李旭东,曹玉清,胡宽瑢;水文地质单元内水化学类型形成某些机制问题的探讨——以辛安泉域潞安矿区为例[J];地球科学;2000年02期
3 郭华明,王焰新,陈艳玲,王玉梅;地下水有机污染的水文地球化学标志物探讨——以河南油田为例[J];地球科学;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄广勇;盐城市地下水降落漏斗现状分析[J];江苏水利;2002年02期
2 李佩成;刘燕;;减灾增益,强化地下水的研究和人才培养[J];地下水;2006年03期
3 张志悦;;沧州地下水降落漏斗现状及发展趋势分析[J];地下水;2007年01期
4 陈宇良;都基众;;地下水降落漏斗的形成与控制[J];工程勘察;2007年06期
5 胡润将;;朔州市地下水现状[J];山西水利科技;2008年01期
6 本刊编辑部;;芜湖地下水降落漏斗消失[J];资源导刊;2008年05期
7 李红英;;辽阳超采区地下水降落漏斗变化趋势及影响[J];东北水利水电;2012年05期
8 刘戈力;地下水与水环境[J];水利规划与设计;2003年01期
9 白峰青,卢兰萍;河北省地下水降落漏斗修复[J];河北建筑科技学院学报;2003年04期
10 王春泽,乔光建;邢台市地下水生态环境恢复需水量估算[J];水资源保护;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈卫立;马晓辉;孙志卿;;许昌市地下水动态变化特征与防治对策[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(上册)[C];2004年
2 徐海珍;李国敏;黎明;杨建青;柴成繁;;基于数值模拟的天津市地下水严重超采区演变分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 朱骊;秦建国;陈娟;;地下水降落漏斗中心区水位变化趋势分析[A];中国水文科技新发展——2012中国水文学术讨论会论文集[C];2012年
4 梁明易;张玉环;苏耀明;李照勇;董林;;铅锌矿区开发地下水环境影响评价关键问题研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
5 ;华北平原地下水可持续利用[A];2008年度中国地质科技新进展和地质找矿新成果资料汇编[C];2008年
6 刘戈力;;地下水与水环境浅议[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
7 张建平;刘广才;;河北省地下水环境变迁与灾害防治对策[A];中国水利学会2003学术年会论文集[C];2003年
8 韩俊丽;段文阁;程莉;;包头市地下水资源可持续利用及水环境保护研究[A];培养创新型人才、推进科技创新、推动转变经济发展方式——内蒙古自治区第六届自然科学学术年会优秀论文集[C];2011年
9 何敏;;地下水开采与农业灌溉[A];河南省土木建筑学会2008年学术大会论文集[C];2008年
10 阎葆瑞;张胜;胡大春;刘恩元;;秦皇岛市地下水地球化学特征及水质演变机理的研究[A];中国地质科学院水文地质工程地质研究所文集(9)[C];1993年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郝爱兵;保护生命之泉--地下水[N];中国教育报;2005年
2 ;平原地下水如何化“透支”为“均衡”[N];黄河报;2006年
3 本报记者 高原;拯救山西地下水[N];发展导报;2013年
4 甘也;地下水:潜伏的危机[N];中国矿业报;2005年
5 本报记者 武永清永清 李佳丽 佳丽 张洪才;救救龙城地下水[N];太原日报;2007年
6 孙凤贤;芜湖地下水降落漏斗消失了[N];地质勘查导报;2008年
7 记者 杨倩;石家庄:全国35个最“渴”城市之一[N];河北日报;2010年
8 于莘明;我国仍有7000多万人饮用不合格地下水[N];科技日报;2003年
9 河南省内乡县环境保护局 李玉文;保护地下水刻不容缓[N];中国环境报;2012年
10 本报记者 高慧丽;华北平原,地下水在“透支”[N];地质勘查导报;2006年
中国博士188bet全文数据库 前4条
1 王喜华;三江平原地下水—地表水联合模拟与调控研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2015年
2 严明疆;地下水系统脆弱性对人类活动响应研究[D];中国地质科学院;2006年
3 刘怀忠;煤矿开采对矿区地下水系统扰动的定量评价研究[D];中国矿业大学;2009年
4 高业新;华北平原典型地区大规模开采条件下不同层位含水组地下水互动关系研究[D];中国地质科学院;2008年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 李娜;灌溉对地下水的影响及地下水调蓄利用研究[D];长安大学;2015年
2 刘新宇;多孔介质中污染物运移规律研究及工程应用[D];山东大学;2015年
3 贾文飞;南水北调条件下潮白河地下水调蓄区水岩相互作用机理研究[D];东华理工大学;2015年
4 王秀艳;白洋淀湿地系统地表水和地下水相互关系的研究[D];河北农业大学;2011年
5 李涛;子牙河流域地表水与地下水联合模拟[D];吉林大学;2005年
6 潘云;地下水三维信息提取与可视化研究[D];首都师范大学;2006年
7 胡戈;泰安市地下水资源可持续利用研究[D];山东科技大学;2004年
8 凤蔚;石家庄地区地下水动态观测与预报研究[D];长安大学;2008年
9 叶玉玲;胶州湾周边地下水水文地球化学特征及营养盐输送[D];中国海洋大学;2006年
10 李锐;广西北海市地下水水动力场和水化学场演化的研究[D];中国地质大学(北京);2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026