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昆明市白邑断陷盆地泉水水化学特征研究

2020-12-08阅读(910)

昆明市白邑断陷盆地泉水水化学特征研究

论文摘要

喀斯特断陷盆地是随着新生代高原隆升产生的断裂活动所引起的断块差异沉陷及溶蚀作用共同形成的山间盆地。喀斯特断陷盆地的水文地质特征研究,对保护盆地内地下水资源及对地下水资源的合理开发利用具有重要意义。本文以昆明市白邑断陷盆地为研究区,结合水文地质背景和泉点水化学特征差异选取盆地内13个泉点作为研究对象,进行周期为一周,时长为一个水文年的连续观测分析,获取了包括pH、EC、水温T、Ca2+、HCO3-、F-、Cl-、NO3-、SO42-、NO2-和Br-离子浓度数据,及氢氧同位素δ18O和δD,溶解有机碳DOC和溶解无机碳DIC的数据。运用水化学分析、同位素分析和多元统计分析等方法,探讨了白邑断陷盆地内主要补给泉水的类型及水化学特征,以及其水化学差异的驱动机制,为保护盆地内水资源提供一定的科学依据。研究表明:1.13各泉点的水化学特征存在差异,根据其水化学特征差异对泉点进行分类,判断白邑断陷盆地的主要补给泉水类型有五类:第一类（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、GYQ、Ⅵ、Ⅷ、Ⅻ）、第二类泉（Ⅺ）、第三类泉（GYQ+1）、第四类泉（Ⅶ）和第五类泉（Ⅸ）。2.第一类泉在传播过程中受第四系沉积物阻碍而抬升的,不同于其他承压泉,属于弱承压,水化学对降水有较强响应,雨季在排泄区以承压水形式排出,旱季,地下水量减少,一部分泉水缺水干枯,该类泉为岩溶承压泉;第二类泉是大气降水入渗岩溶含水层中,形成浅层地下水,最后在达到隔水层之前出露地表形成浅层岩溶泉;第三类泉水,深层地下水由岩溶裂隙管道向上排泄,出露地表成为低温温泉;第四类泉,是降水到地面后下渗并沿土壤与母岩接触面在重力作用下沿坡面渗透,最终在坡脚出露形成的,由于在下渗过程中没有接触碳酸盐岩,表现为非岩溶泉特性;第五类泉,主要是大气降水下渗到表层岩溶带中,与含水介质碳酸盐岩发生水岩作用,出露地表成为表层岩溶泉。3.泉水水化学季节变化差异明显,雨季变幅大于旱季,雨季初期出现下降趋势,说明泉水水化学变化对降雨有响应,且降雨对其具有稀释效应。氢氧同位素呈现出明显的季节变化,旱季变幅小于雨季。各类泉水的主要补给来源是大气降水,但也存在其他的补给水源。相同降雨时段内不同类型泉δD和δ18O同位素出现峰值的时间不同,表现出一定的滞后性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 国外研究现状
  •     1.2.2 国内研究现状
  •   1.3 问题的提出及研究意义
  •   1.4 研究目的
  •   1.5 研究内容
  • 2 研究区和研究方法
  •   2.1 研究区概况
  •   2.2 数据来源和分析方法
  •     2.2.1 数据来源
  •     2.2.2 数据处理与分析
  •   2.3 技术路线
  • 3 泉水水化学特征分析
  •   3.1 泉水PH、EC、T的特征
  •     3.1.1 泉水pH的特征
  •     3.1.2 泉水水温T的特征
  •     3.1.3 泉水EC的特征
  •   3.2 泉水主要阴阳离子浓度特征
  • 2+、HCO3-离子浓度特征'>    3.2.1 泉水中Ca2+、HCO3-离子浓度特征
  • -、NO<sup>3-和SO42-离子浓度特征'>    3.2.2 泉水中Cl-、NO<sup>3-和SO42-离子浓度特征
  •   3.3 各泉点水化学组分相关关系
  •   3.4 泉水类型划分
  •     3.4.1 系统聚类分析
  •     3.4.2 氢氧同位素散点图分析
  •     3.4.3 泉水水化学差异驱动机制讨论
  •   3.5 小结
  • 4 研究区不同类型泉水水化学变化特征
  •   4.1 泉水基础理化指标变化特征
  •     4.1.1 pH值变化特征
  •     4.1.2 电导率EC变化特征
  •     4.1.3 水温T变化特征
  • 2+离子浓度变化特征'>    4.1.4 Ca2+离子浓度变化特征
  • 3-离子浓度的变化特征'>    4.1.5 HCO3-离子浓度的变化特征
  • -、NO3-、SO42-离子浓度的变化特征'>  4.2 各类型泉水中Cl-、NO3-、SO42-离子浓度的变化特征
  • -离子浓度变化特征'>    4.2.1 Cl-离子浓度变化特征
  • 3-离子浓度变化特征特征'>    4.2.2 NO3-离子浓度变化特征特征
  • 42-离子浓度变化特征'>    4.2.3 SO42-离子浓度变化特征
  •     4.2.4 溶解有机碳DOC和溶解无机碳DIC
  •   4.3 氢氧同位素特征
  •     4.3.1 不同类型泉水补给来源分析
  •     4.3.2 氢氧同位素变化特征分析
  •   4.4 小结
  • 5 结论与研究展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 党翠翠

    导师: 刘宏

    关键词: 白邑断陷盆地,岩溶泉水,水化学特征

    来源: 云南大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 地质学

    单位: 云南大学

    基金: 国家自然科学基金面上项目：喀斯特包气带渗透过程及其水文地质含义研究(41371040),执行年限:2014.01-2017.12,国家自然科学基金面上项目：河流裂点迁移对洞穴发育过程影响研究:以中国云南宝牛角洞为例(41571010),执行年限:2016.01-2019.12

    分类号: P641.134

    总页数: 61

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