皖北矿区地下水水文地球化学特征及判别模式研究

摘要

(1)在大范围内系统研究了深层地下水流场中多个含水层的常规水文地球化学、微量元素水文地球化学和环境同位素水文地球化学特征。研究成果为皖北矿区突水水源判别模式的建立奠定了基础。 ①通过本课题的研究，认为皖北矿区地下水系统是一个动态的水循环系统，四含、煤系、太灰与奥灰这四个主要突水含水层在矿区范围内存在不同程度的水力联系。地下水循环中的离子或元素是水循环的参与者，它们的组合特点以及自身的变化，反映了地下水水循环系统内部信息的变化。 ②采用常规水化学对矿区地下水水循环系统进行水文地球化学特征分析，得出了常规离子与总溶解固体之间的关系，含水层浓度梯度场分布特征以及岩溶水系统Caz+水化学平衡特征，在此基础上，确定各含水层的补给、径流和排泄条件以及含水层之间的水力联系。 ③通过对整个皖北矿区地下水微量元素含量的分析，以及微量元素与常规水化学指标、地壳岩石微量元素背景值的研究，得出矿区地下水水循环系统微量元素水文地球化学一般特征，在此基础上，确定矿区地下水系统中各含水层的特征微量元素及其在不同含水层中的分布剖面。 ④根据对皖北矿区地下水氢氧稳定同位素D, 'g0及放射性同位素T含量的测定，定性和定量地分析了矿区四含、煤系、太灰、奥灰四个含水层的水循环特征，进一步找出了四含、太灰和奥会水的补给区、径流区及排泄区(或滞流区)以及水体之间的水力联系。研究认为，这种采用环境同位素对大范围矿区水文地球化学场进行研究，与采用常规水化学分析的结论有很多一致的地方，并且煎者在水循环特征分析上更具优越性。. (2)在系统掌握区域地下水流场中各含水层水文地球化学特征的基础上，建立了地下水的常规水化学、微量元素和同位素水源判别三种模式。判别模式的建立为皖北矿区煤矿水害的预测预报提供了有效的手段。 本课题关于矿区三类水源判别模式，是以水循环中的离子或元素的组合和变化特征为基础，挖掘其组合和变化特征所反映出的地下水系统的内部信息，找出水循环证据，从而达到针对地下水系统中的不同含水层进行判别的目的。

目录

文摘

英文文摘

第一章课题的研究意义与技术路线

第二章水文地球化学在煤矿防治水中的应用及发展趋势

第三章采样与测试

第四章 测试结果与讨论——皖北矿区地下水常规水化学特征及判别模式

第五章测试结果与讨论——皖北矿区地下水微量元素水文地球化学特征及判别模式

第六章测试结果与讨论——皖北矿区地下水环境同位素特征及判别模式

第七章 成果的应用

第八章主要结论

参考文献

致谢

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