柳林泉域岩溶地下水水文地球化学形成演化规律

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文4．2．4正向模拟和质量作用方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．2．5逆向模拟方程和数值方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯564．3溶解．沉淀平衡模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯■⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．584．3．1剖面的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯584．3．2可能矿物相的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯604．3．3饱和指数的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯604．3．4泉域水动力条

2、件分区⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯624．4质量平衡模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．654．4．1剖面的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯654．4．2可能矿物相的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯654．4．3质量平衡模拟结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．664．5反应路径模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．704．6混合作用模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、。714．7小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．73第五章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯755．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．755．2存在的不足与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．76参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．79致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．85攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．87太原理工大学硕士研究生学位论文1．1选题依据和研究意义第一章绪论柳林泉出露于-：tl河下游柳林县城以东约2km处的寨东至上青龙_带，有大小泉眼百十个，呈群泉散流出露，出露高程794．803m，泉域总面积6274km2。行政区包括山西省吕梁市的离石区和方山县全部、中阳县、柳林县大部分、l临县东部和南部以及兴县南部、陕西吴堡县东部的小部分面积。柳林泉域岩溶地下水是30多万人口的生活用水和部分工业企业生产用水

5、的主要供水水源。泉水所面I临的水量减少和水质污染，是当前吕梁市水资源综合规划、管理、保护和可持续利用中急需重点解决的问题。柳林泉域位于我国著名的鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田腹地，煤炭资源丰富。得天独厚的资源禀赋使区域内煤焦产业成为第一大主导产业，以煤焦产业为依托的各项产业蓬勃发展。经济的发展离不开水资源的保障，但是泉域地处干旱-半干早气候区，蒸发强烈、降雨不足，水资源匮乏一度成为制约泉域内各县、区经济发展的一大瓶颈。据柳林泉域管理所观测资料，由于不合理的开发利用，自1990年以来泉水流量一直处于下降趋势，

6、由1990年的2．63m3／s下降为2004年的1．20m3／s。柳林泉流量的衰减为区域水资源的可持续利用敲响警钟，同时使经济发展与生态保护间关系的协调面临挑战。水文地球化学演化的研究是近年来水文地质和水环境领域的热门方向，通过研究区域水化学特征时间空间尺度上的变化规律，从理论分析和计算机模拟两个角度刻画水文地球化学演化过程中的水文地球化学作用。因此，从整体上直观再现区域地下水的演化路径，是把握区域水环境水生态演变的基础。前人曾经对柳林泉域的地质、水文地质条件，泉流量动态特征、泉域的保护进行了研究，成果累累

7、，但是水文地球化学演化方面研究甚少，整个泉域水文地球化学演化规律的研究成果未见报道。因此本次研究的方向确定为：柳林泉域岩溶地下水水文地球化学演化规律及模拟。研究成果不仅弥补了理论研究上的空缺，而且对于揭示柳林泉流量减少原因及柳林泉域水资源的可持续利用，特别是对泉域内县、区的供水安全有着十分重要的意义。太原理工大学硕士研究生学位论文1．2国内外研究现状水文地球化学是水文地质学与地球化学交叉形成的一门新的独立学科，主要研究地下水中各化学成分的形成作用与演化规律以及各元素的迁移活动。“水文地球化学”一词作为术语于

8、1938年初次见于文献，20世纪50年代成为独立的学科。之后由于其具有重要的理论和现实意义而得到长足发展，并广泛应用于众多领域之中。水文地球化学涉及的研究内容丰富，以下将结合本研究的侧重方向，从水化学形成演化规律以及水文地球化学模拟两方面综述近年来国内外的研究现状，概述柳林泉域的研究状况。1．2．1水化学形成演化规律研究目前水化学形成演化规律的研究方法主要包括饱和指数法、离子比例系数法、水化学类型法、图解法以及同