采煤条件下奥灰岩溶地下水脆弱性评价

摘要

地下水脆弱性评价是有效保护、合理开发及科学管理地下水资源的主要方法。它不仅能够揭示区域地下水所处的环境状态，同时能够区分不同区域地下水的脆弱程度、判断地下水污染的潜在可能性。
　　本文在分析研究区自然地理、地质及水文地质条件的基础上，研究了地下水环境在采煤条件下所处的状态以及采煤与岩溶地下水环境之间的关系，重点进行了采煤条件下奥灰岩溶地下水的脆弱性评价。
　　目前，地下水脆弱性评价方法很多，笔者在充分考虑权重计算的主观性和客观性的基础上，选取熵权法、层次分析法及综合指数法组成EW-AHP-SIM评价体系。在评价的过程中，重点考虑了对奥灰水的脆弱性有重要影响的含水层(A)、地质构造(G)、隔水层(A)和矿压破坏作用(M)4个因素，由它们组成了采煤对奥灰岩溶水脆弱性评价的AGAM指标体系。针对研究区情况，从4个因素中选择了8个指标作为评价指标，计算了评价指标的权重和研究区脆弱性指数。利用GIS平台对8个指标专题图进行空间分析，结合脆弱性指数，得出煤层开采对奥灰岩溶地下水脆弱性影响评价分区图。
　　评价结果表明:(1)2＃（上组煤）和10+11＃（下组煤）煤层开采条件下奥灰岩溶地下水脆弱性评价复合权重较大的分别是煤层底板水压力、陷落柱分布和有效隔水层等效厚度，上、下组煤开采时三个指标的复合权重分别为0.2712、0.2449、0.1536和0.2550、0.2649、0.1351。说明这三个评价指标是采煤对奥灰岩溶地下水脆弱性影响较为敏感的因子。(2)2＃煤层开采条件下奥灰岩溶地下水脆弱性评价低脆弱区、较低脆弱区、中等脆弱区、较高脆弱区和高脆弱区的面积分别为85.77km2、10.73km2、6.83km2、4.67km2和0km2;10+11＃煤层开采条件下奥灰岩溶地下水脆弱性评价低脆弱区、较低脆弱区、中等脆弱区、较高脆弱区和高脆弱区的面积分别为37.04km2、26.30km2、20.51km2、16.69km2和7.46km2。从空间上看，地下水脆弱性从研究区中部向两边有增大的趋势;从开采深度来看，下组煤的开采对奥灰岩溶水的影响远大于上组煤。
　　研究区域地处郭庄泉域径流区，研究结果对郭庄泉域矿区防治水、地下水资源的保护和综合利用以及区域经济社会的协调发展具有一定的实际意义，也可为其它矿区深层岩溶地下水资源的保护提供有益参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 地下水脆弱性评价方法

1．2．2 GIS技术在地下水脆弱性评价中的应用

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究区概况

2．1 自然地理概况

2．2 地质条件

2．2．1 地层岩性

2．2．2 含煤地层

2．2．3 地质构造

2．3 水文地质条件

2．3．1 主要含水层

2．3．2 主要隔水层

2．3．3 奥灰含水层的补给、径流、排泄条件

2．4 研究区煤层开拓现状

2．5 煤矿开采对奥灰岩溶水影响现状分析

第三章 岩溶地下水脆弱性评价指标体系的构建

3．1 评价指标的确定

3．2 评价指标数据的量化及分析

3．2．1 2#煤层开采条件下奥灰岩溶地下水脆弱性评价专题图建立

3．2．2 10+11#煤层开采条件下奥灰岩溶地下水脆弱性评价专题图建立

3．3．3 属性数据库建立

第四章 脆弱性评价基本原理及指标权重确定

4．1 EW-AHP-SIM评价体系基本原理

4．1．1 熵权法的基本原理

4．1．2 层次分析法的基本原理

4．1．3 综合指数法基本原理

4．2 EW-AHP-SIM评价体系的主客观权重计算

4．2．1 计算评价体系的客观权重

4．2．2 计算评价体系的主观权重

第五章 奥灰含水层脆弱性评价结果及分析

5．1 单元剖分及数据提取

5．2 EW-AHP-SIM评价体系的综合指数分析

5．3 脆弱性评价结果讨论

第六章 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文