格尔木昆仑山前冲洪积扇地下水水文地球化学作用

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1、分类号:P64110710-2015129058硕士学位论文格尔木昆仑山前冲洪积扇地下水水文地球化学作用张未导师姓名职称程东会教授申请学位类别工学硕士学科专业名称地下水科学与工程论文提交日期2018年4月25日论文答辩日期2018年5月30日学位授予单位长安大学HydrogeochemicalProcessofGroundwaterintheAlluvialFanofMt.KunluninGolmudAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangWeiSupervisor：Prof.ChengDong

2、huiChang’anUniversity,Xi’an,China本论文的研究得到青海省科技厅项目（2016-SF-A3）和国家自然科学基金项目（41472220）的资助。摘要格尔木地区位于柴达木高盐盆地，与格尔木河有关的地表水和地下水是支撑该地区社会经济发展的重要保障。本文以格尔木昆仑山前冲洪积扇地下水为研究对象，通过水质分析、比例系数法、Gibbs图、反应路径法和水文地球化学计算等方法，开展格尔木河上游河水水质演化规律、格尔木昆仑山前冲洪积扇地下水的水文地球化学和主要的水文地球化学作用以及地下水中碳酸盐岩和硅酸盐动力学溶解的研究，在此基础上，分析了高盐

3、盆地对河水和地下水水质的影响。论文取得了以下成果：（1）格尔木河上游，从玉珠峰北坡，依次经过玉珠峰南坡、沙松乌拉山河谷地区、布尔汗布达山脉南侧，从河水TDS、水化学类型、氯离子和钠离子浓度的变化规律判断，高盐盆地对河水水质有明显的影响，其中玉珠峰北坡最小，盆地边缘的沙松乌拉山北侧地区受影响最大。（2）冲洪积扇地下水主要接受河水补给，因此其水质明显受河流径流量和发源地的影响。格尔木河发源于玉珠峰且径流量大，其冲洪积扇地下水水质较好；而位于其东西两侧的红柳沟河和拖拉海河分别发源于盆地边缘的布尔汗布达北坡和沙松乌拉山北坡，且径流量小，其冲洪积扇地下水水质较差。（

4、3）研究区地下水的水文地球化学作用主要为碳酸盐岩和硅酸盐的溶解作用，以及离子交换作用。碳酸盐的溶解表现为过饱和溶解。另外，矿物溶解作用中，盐岩的溶解作用明显。总体上在冲洪积扇中部地下水水质受河水水质控制，含水层的水文地球化学作用次之。（4）通过经验公式和实测数据反演方法得到的方解石的溶解速率分别为1.09E-07和1.05E-07mmol·cm-2·s-1，速率常数k1、k2、k3、k4和k的对数平均值分别-1.345、-4.726、-6.962、-1.941和-6.69，相比而言，反演法计算结果更为合理。（5）通过实测浓度反演方法对长石类、粘土矿物和Si

5、O2单体等硅酸盐的溶解速率和速率常数进行估算，三类硅酸盐矿物的溶解速率分别为3.92E-07、3.14E-07和7.85E-08mmol·cm-2·s-1，速率常数分别为4.52E-04、2.8E-04和2.5E-04d-1，溶解速率明显高于碳酸盐岩。关键词：水文地球化学作用，方解石动力学溶解，硅酸盐动力学溶解，格尔木冲洪积扇，格尔木河iAbstractGolmudislocatedinthesalinelakebasinofQaidamBasin,thesurfacewaterandgroundwaterrelatedtotheGolmudRiverar

6、eimportantguaranteeforsupportingthesocialandeconomicdevelopment.Methodsincludingwateranalysis,ionicratios,Gibbsfigure,reactionpathandcalculationofhydrogeochemistrywereemployedtoanalyzetheevolutioncharacteristicsofwaterqualityintheupperreachesoftheGolmudRiver,thehydrogeochemistryan

7、dmainhydrogeochemicalprocessofgroundwaterinthealluvialfanofMt.KunluninGolmud,andthedissolutionkineticofcarbonateandsilicate.Onthisbasis,theinfluenceofthesalinelakebasinonthewaterqualityofriverwaterandgroundwaterwasanalyzed.Followingsarethefindingsofthisdissertation:(1)Withthetrans

8、formingfromthenorthoftheYuzhuPeak