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包头市地下水脆弱性评价研究

作　者: 陈美平
导　师: 金晓媚; 王业耀
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 水文学及水资源
关键词: 地下水脆弱性 DRASTIC HYDRUS-1D 包头平原
分类号: P641.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 29次
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内容摘要

地下水是人类生存重要的资源，随着工业的发展和人口的增长，地下水污染问题日益严重。包头市是我国重要的工业城市，地下水面临着严峻的污染压力，地下水脆弱性评价可以划分地下水系统的防污性能，并作为评价地下水污染风险的基础，为当地的地下水管理提供理论依据。本文在地下水水质调查的基础上，运用DRASTIC模型对研究区地下水脆弱性评价，脆弱性等级分布较为分散且与实际水质状况不符，需研究一种新的评价方法。通过实验研究了包头地区包气带土壤的性质。土壤对Cr(VI)的静态等温吸附实验表明，吸附作用与土壤粘粒含量有关，粘粒含量越高吸附作用越强；包气带土壤的饱和渗透系数和纵向弥散度的室内试验数据与土壤颗粒分散程度有关，土壤颗粒越分散，其值越大。为研究污染物运移规律，本文分别用土柱实验与HYDRUS-1D模拟污染物在非饱和包气带土壤中的运移，得到了Cr(VI)在非饱和带中的运移曲线。论文最后，采用过程模拟法对研究区的地下水脆弱性评价，通过HYDRUS-1D模拟污染物运移时间评价了地下水的脆弱性，评价结果与水质状况较符合。在研究区东北部地下水脆弱性较低，污染物进入含水层需要较长的时间，研究区中部和黄河冲积平原地区的地下水脆弱性较高，主要是由于地下水埋深较浅，污染物进入含水层的时间较短导致地下水脆弱性较高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章前言  11-26
  1.1 选题的背景和意义  11-12
  1.2 地下水脆弱性研究进展  12-23
    1.2.1 地下水脆弱性的概念  12-14
    1.2.2 地下水脆弱性评价方法分类  14-19
    1.2.3 评价方法中存在的问题与思考  19-23
  1.3 研究目标、内容及方法  23-25
    1.3.1 研究目标  23
    1.3.2 研究内容及方法  23-25
  1.4 研究技术路线图  25
  1.5 小结  25-26
第2章研究区概况  26-36
  2.1 自然地理  26-28
    2.1.1 地理位置  26-27
    2.1.2 地形地貌  27
    2.1.3 水文  27-28
    2.1.4 气象  28
    2.1.5 社会经济  28
  2.2 区域地质条件  28-31
  2.3 水文地质及水文化学条件  31-34
    2.3.1 含水层（岩组）特性  31-33
    2.3.2 地下水补径排条件  33-34
    2.3.3 地下水水化学特征  34
  2.4 小结  34-36
第3章 DRASTIC 地下水脆弱性评价  36-43
  3.1 评价因子分区  36-38
    3.1.1 研究区边界划分  36
    3.1.2 评价因子的选取  36-38
    3.1.3 评价因子的分区方法  38
  3.2 评价结果及分析  38-40
  3.3 包头平原地下水水质及发展趋势  40
    3.3.1 包头平原地下水水质现状  40
  3.4 DRASTIC 评价结果验证  40-41
  3.5 小结  41-43
第4章包气带土壤对 Cr(Ⅵ) 吸附特征的室内实验与模拟  43-64
  4.1 污染物在包气带土壤中的运移特征  43-46
    4.1.1 地下水污染物的来源  43-44
    4.1.2 土壤 - 地下水污染途径  44-45
    4.1.3 影响污染物在包气带土壤和含水层中迁移的作用  45-46
  4.2 不同包气带土壤对 Cr(Ⅵ) 的吸附特性研究  46-54
    4.2.1 土壤取样点分布  46-47
    4.2.2 土壤的物理性质及颗粒分析  47-51
    4.2.3 土壤静态等温吸附试验  51-54
  4.3 包气带土壤参数的获取  54-58
    4.3.1 不同土壤饱和渗透系数试验  54-55
    4.3.2 土壤水力参数的模拟结果  55-56
    4.3.3 纵向弥散度的试验测定  56-58
  4.4 污染物运移的室内土柱模拟实验  58-62
    4.4.1 Cr(VI) 在包气带土壤中运移过程模拟  58-60
    4.4.2 数值模拟方法与结果  60-62
  4.5 小结  62-64
第5章过程模拟法评价地下水脆弱性  64-74
  5.1 污染物在包气带土壤中运移的数学模型  64-67
    5.1.1 水分运移模型  64-66
    5.1.2 溶质运移模型  66-67
  5.2 HYDRUS- 1D 模型的建立  67-69
    5.2.1 HYDRUS - 1D 概念模型  67-68
    5.2.2 模型边界和初始条件  68-69
  5.3 地下水脆弱性评价方法  69-71
    5.3.1 模拟单元划分  69
    5.3.2 HYDRUS - 1D 模拟结果  69-71
  5.4 评价结果及验证  71-72
    5.4.1 评价结果  71
    5.4.2 评价结果验证  71-72
  5.5 小结  72-74
第6章结论及建议  74-76
致谢  76-77
参考文献  77-81
附录  81

包头市地下水脆弱性评价研究

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