泰山北翼岩溶含水介质分布及地下水循环规律研究

为了深入认识济南岩溶泉水及地热水循环过程,本文以泰山北翼碳酸盐岩含水介质空间分布特征为研究出发点,分析其埋藏条件和连续性特征,并利用数理统计、空间插值、Piper三线图、概念模型等方法,结合水动力场、水化学场、水温度场和水年龄场“四场”分析,揭示区域地下水循环规律。结果表明:地表分水岭与齐广断裂、禹王山断裂、聊考断裂等深大断裂控制了泰山北翼地区岩溶含水介质空间展布,大致呈现由南向北埋藏深度逐渐增大的变化趋势,受马山断裂、东坞断裂、文祖断裂等次级断裂影响岩溶含水介质上下盘有不同错动,但东西展布仍具有较好连续性;区域地下水循环过程极其复杂,泰山岩群、寒武纪及奥陶纪各类含水岩组通过排泄-渗漏、断裂垂向径流、水平地下径流等形式发生水流交汇,并在山前局部地区与第四纪松散孔隙水产生水量交换,最终通过泉或人工开采形式排泄。区域地下水流具有统一的“四场”,并且呈现明显的水平与垂向分带特征,大致沿东阿断裂及其延长线—吴家堡—华山—章丘区—淄博磁村一线划分冷泉与地热水的分界线,以600 m、1000 m划分出浅、中、深循环深度分界线;冷泉以浅循环为主,中、深循环为辅,地下水矿化度、温度、年龄偏低,而地热水以中、深循环为主,浅循环为辅,地下水矿化度、温度、年龄偏大。不同含水介质水流具有一定内在关联,构成一个完整的岩溶水系统。

太行山北段岩溶裂隙水的富水性及其电性特征-以保定西部山区为例

为揭示太行山北段岩溶裂隙水富水性分布规律,采用电阻率、极化率、半衰时和偏离度分析不同含水层介质结构、不同含水岩组和不同地下水系统岩溶裂隙水与电性参数的关系,探讨研究区岩溶裂隙水富水性的影响因素及其电性响应特征。结果表明:含水层介质结构按照溶蚀孔洞型→断层型→褶皱型→岩体阻水型的排列顺序,半衰时值分布范围依次降低,而偏离度值分布范围依次升高;四种电性参数对奥陶系含水岩组、蓟县系含水岩组具有较强的分辨能力;极化率、半衰时和偏离度难以识别拒马河、界河-唐河以及瀑河-漕河三种岩溶裂隙地下水系统类型;奥陶系含水岩组的富水性优于蓟县系含水岩组;就含水层介质结构而言,溶蚀孔洞型富水性最佳,断层型和褶皱型次之,岩体阻水型富水性最差。

贵州省地下水含水岩组划分研究

含水岩组的划分对加强岩溶地区不同时代、不同地区含水岩组和岩溶流域系统的碳酸盐岩成分、时空分布状况、地下水类型、地下水运移、岩溶发育时空规律等研究具有重要的理论意义,对地下水资源开发、人饮安全保障和环境生态文明建设等具有重要的现实意义,通过定量参数划分含水岩组,去除划分的个人主观影响,为科学、有效地指导地下水资源的勘查、开发、保护及管理等提供基础水文技术依据。

基于煤矿井地下水含水系统的矿井涌水量预测方法—释水-断面流法

在非充填式开采矿井,煤层顶板会出现周期性冒裂,形成以裂隙层、空隙层叠置而成的二元结构体为基本特征的矿井地下水含水系统。二元结构体所及含水层的弹性、重力释水,及其边界过水断面的汇(渗)水,共同构成矿井涌水。将采空区概化成四面进水的箱形模型。根据地下水动力学理论,分别给出了弹性释水流量公式、重力释水流量公式及断面流量公式,进而得出矿井新的涌水量预测(计算)方法:"释水-断面流"公式。基于矿井地下水含水系统新的矿井涌水量预测方法,可给出工作面不同推进距离(或不同推进时间段)、不同水文地质条件(水文地质参数分区)的矿井涌水量。

高氟地下水中氟的来源及去除措施分析

本文从人为、自然两方面分析高氟地下水中氟的来源,探索其形成条件及影响因素,并提出抑制其形成的措施以及解决方案。结果表明:高氟地下水的形成主要由于含氟矿物岩石的风化瓦解,同时,半干旱的气候条件、适度的水温、独特的水文地质构造以及碱性的水化学环境亦是其形成的有利条件;根据高氟地下水形成机制及水化学特性,提出几种人为控制高氟地下水形成措施,但存在操作周期长、效果不显著、耗费资金多等缺点,为切实解决当前以高氟地下水为饮用水源地区的饮水安全问题,建议采取更换饮用水水源措施,如无适宜可更换水源,可考虑采取适宜、管理操作简便、经济可行的除氟技术。

鄂尔多斯白垩系盆地地下水系统研究

地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的不同深度的水位数据以及同位素资料,将白垩系地下水流系统概括为局部水流系统、中间水流系统和区域地下水流系统3种类型。以盆地中部的白于山地表分水岭为界,划分为南北2个地下水亚系统和5个分支系统,其中南部黄土高原地下水亚系统为典型的自流水盆地,而北部沙漠高原地下水亚系统则具有潜水盆地的特征。

鄂尔多斯盆地下白垩统含水层储水岩石特征与介质结构研究

本文采用沉积学与水文地质学交叉研究的思路,对鄂尔多斯盆地下白垩统含水层储水岩石特征与含水介质结构进行了研究。下白垩统是由宜君-洛河、华池-环河、罗汉洞-泾川三套含水岩组组成的一个厚达1300m、具多层结构的巨型碎屑岩地下水系统,发育以长石砂岩、长石石英砂岩为主的多类型储水砂岩,其沉积形成于以河流、沙漠为主的多种陆相沉积环境。由于受沉积、成岩及后期剥蚀等作用的控制,各含水岩组储水岩石的类型、厚度及分布,以及储水空间的类型和发育程度、储水孔隙介质结构均有明显变化;在与其它水文地质条件的共同影响下,下白垩统地下水赋存和富集条件总体呈现"盆地北好南差、北部上好下差、南部下好上差"的宏观分布规律。

陕西长安县杨湾剖面黄土含水条件研究

根据长安县杨湾村黄土剖面含水层的调查和含水量、孔隙度测定 ,研究了黄土含水层的分布和含水的条件 .结果表明 ,该剖面黄土地层含水量变化代表了与以往研究不同的变化类型 ,含水量峰值出现在黄土层中 ,低值出现在红色古土壤层中 ;从上向下含水量与孔隙度呈波动变化规律 ;在约 6 0万年来的黄土地层中出现的四个含水层均由黄土层构成 。

我国西北人畜饮用缺水地区储水构造特征与工程范例

为缓解我国西北严重干旱地区居民生活饮用缺水问题,1999年以来,中国地质调查局组织实施了大量的地下水勘查与供水示范工程。文章基于勘查数据和取水工程实践,介绍了本项课题摸索出的一套有效的找水技术与方法,重点总结归纳了在西北地区内陆盆地边缘地下水深埋带和中生代碎屑岩盆两类典型水文地质区,寻找地下水必须解决的关键科学问题,以及两类水文地质区的典型储水构造及其在供水工程中的应用范例。

辽西山地缺水地区储水构造的特征和供水示范工程的建立

为了缓解辽西山区缺水村镇居民的饮水疾苦,中国地质调查局从2004年开始在该区实施了地下水勘查与供水示范项目。依据项目的勘查数据、取水示范工程并结合前人已有的成果,重点探讨了示范区储水构造的类型、典型储水构造的水文地质特征和供水工程建设。

四川锦屏落水洞岩溶地下水示踪

在岩溶水文地质调查的基础上,进行钼酸铵示踪试验。结果显示,落水洞沟水在落水洞附近进入地下含水层后,沿T2z/T1岩层接触边界或断层(F 6-F 9)分成两股,一股向东排向磨房沟东大理岩地下水排泄带,另一股向南转西南、西北分别排向景峰桥-牛圈坪沟段西雅砻江河床。磨房沟泉流域地下水向西袭夺造成该流域西部地表、地下分水岭不一致。而西雅砻江示踪段构造裂隙发育,地下水主要沿具有双重含水介质(稀疏裂隙和少量岩溶管道)的大理岩流动,天然条件下地下水流动缓慢。其中的局部大型溶蚀裂隙或串珠状溶洞成为主要地下水储水空间,其疏干性突水对工程施工有一定影响。

贵州碳酸盐岩相与岩溶地下水赋水条件关系研究

贵州碳酸盐岩相控制了碳酸盐岩的类型和分布,碳酸盐岩又是岩溶地下水的储集岩,因此,碳酸盐岩相与岩溶地下水赋存条件存在一定的关系。通过野外调查和现场取样等手段,采用岩矿鉴定、化学分析、抽真空注煤油法和充气法、井下电视成像法等测试技术,选取贵州具有代表性的三个地层二叠纪茅口组(P2m)开阔台地相石灰岩地层、寒武纪娄山关群(∈2-3ls)局限台地相白云岩地层、三叠纪青岩组(T2q)台地边缘相(生物礁相)礁灰岩地层,从岩石的化学成分和结构特征等方面对不同岩相碳酸盐岩的赋水条件进行定性分析。同时运用层次分析方法和原理,对不同岩相碳酸盐岩的赋水条件进行定量评价。通过定性和定量评价得出贵州碳酸盐岩相与岩溶地下水赋水条件的关系为:台地边缘相礁灰岩的赋水条件优于开阔海台地相的石灰岩,开阔台地相的石灰岩的赋水条件优于局限台地相白云岩。该研究结果对指导贵州省岩溶地下水的勘探、开发利用及保护具有重要意义。

论含油气盆地含水系统和水文地质期的划分──以东海西湖凹陷为例

以东海西湖凹陷为例，从理论上分析了怎样划分含水系统和水文地质期，提出了含水系统的内涵，划分了５种基本形式的水文地质初，建立了西湖凹陷新生代沉积体系的层序和期序，并从宏观上概化了地下水成生演化的模式。

酸性水对含铁破碎岩体降渗特性的实验研究

针对采动破坏岩体在某些水、岩化学环境下常易出现水渗流能力降低的自修复现象,以含铁质矿物的砂质泥岩破碎岩样为研究对象,就酸性水溶液浸泡与过流过程中岩样的降渗过程及其产生机理开展了实验探索与理论研究。结果表明:酸性水对含铁破碎岩样的降渗现象除了与传统认识的黏土矿物遇水膨胀作用有关外,还与水、岩离子交换化学反应形成的铁质沉淀物和次生矿物对渗流通道的封堵作用密切相关;且随着实验过程中水溶液逐步由酸性向中性转变,破碎岩样的降渗趋势也呈现一定的分区特征。在水溶液pH值较低的初期阶段,岩石矿物受溶解、溶蚀作用显著,长石等铝硅酸盐矿物与H^+发生离子交换生成次生高岭石、绢云母、石英等矿物,引起岩样渗透率小幅下降,并促使水溶液pH值逐步升高;由此,绿泥石、伊利石等矿物中析出的Fe^2+氧化生成Fe(OH)3化学沉淀的进程大幅提高,引起实验中期岩样渗透率呈快速下降趋势;说明铁质沉淀物对破碎岩样的封堵降渗作用明显强于次生矿物。当水溶液的溶解、溶蚀作用因其pH值升高而快速衰减时,铁质沉淀物与次生矿物的生成进程也随之降低,水溶液对岩样的降渗作用随即进入尾声。研究结果为"人工调节地下水、岩化学环境促进破坏岩体修复"的保水对策制定形成了重要启示,可为煤炭开采水资源保护与生态修复等提供理论参考。

南通市第四纪松散沉积层地下水资源评价规划三维数值模型

根据南通市第四纪松散沉积层地下水系统的水文地质机制,构建了地下水运动的三维数值模型,并在模型识别、验证的基础上,针对各含水层地下水位的控制要求,调整了现有地下水的开采布局,以乡镇为单位,确定出各含水层的地下水可开采资源量及最优开采布局,并预测了2006年底至2021年底逐年地下水水位动态变化情况。

长安少陵塬黄土含水条件与控制因素研究

根据长安少陵塬杨湾黄土剖面含水层的调查、含水量、孔隙度测定和粒度分析,研究了黄土含水层与隔水层的分布、含水条件及其与第四纪气候变化的关系。结果表明,长安杨湾剖面黄土地层含水量变化代表了与以往研究不同的变化类型,含水量峰值出现在黄土层中,低值出现在红色古土壤层中;从上向下含水量与孔隙度呈波动变化规律;在所研究的剖面中出现的5个含水层均由黄土层构成,隔水层由红色古土壤构成。研究剖面中含水层与隔水层的水理性质主要是它们形成时的气候不同决定的。红色古土壤的隔水性是由于温湿气候条件下的粘土化作用产生的,黄土层的含水空间发育好主要是当时相对冷干的气候条件下的较弱的成壤作用造成的。含水空间发育较好的黄土层和粘化强的红色古土壤隔水层的存在是该黄土剖面中地下水富集的两个基本条件。

基于蓄水构造类型的山区综合找水技术

在山区水文地质和找水实践的基础上,根据河南省山区地质和水文地质条件,划分了断裂、褶曲等四类蓄水构造类型,并对各蓄水构造的特征和富水性进行了阐述。提出了地下水系统特征分析、水动力特征分析与适宜、便捷的综合物探技术相结合的找水方法,提高找水定井的准确率。为山区找水提供了理论依据和实用方法。

锦屏大河湾磨房沟泉流量衰减规律研究

为了研究磨房沟泉岩溶水系统含水介质结构特征,同时确定工程对岩溶环境的影响程度,对磨房沟泉多年出口流量进行了衰减分析。结果表明,磨房沟泉含水介质由管道状大溶隙和细小溶隙组成,在衰减过程中前者主要起导水的作用,后者则为主要的储水空间。衰减曲线的年际变化表明泉域受工程影响大,建议今后的引水隧洞施工宜采用以堵为主,堵排结合的工程治理措施。

浙江嵊泗海域第四纪沉积层序及承压水层位特征初探

通过对"嵊泗二井"地层层序和孢粉层序分析结果与前人研究成果及数据进行对比,同时参考长江三角洲、东海内陆架的第四纪沉积环境演化的总体框架,对嵊泗二井进行了第四纪地层的划分,并初步探讨了各含水层和隔水层的地层特征,为今后对东海陆架区地下水的开采和利用提供研究基础。

孔隙含水系统的圈划

本文以系统思想为指导,分析了孔隙含水系统的内涵,讨论了如何根据大量的地质、水文地质信息圈划含水系统及编绘孔隙含水系统图件,并结合某盆地边缘地带孔隙含水系统的实例,阐述了圈划孔隙含水系统的意义。