皖北礦區(qū)地下水水文地球化學(xué)特征及判別模式研究.pdf

1、(1)在大范圍內(nèi)系統(tǒng)研究了深層地下水流場(chǎng)中多個(gè)含水層的常規(guī)水文地球化學(xué)、微量元素水文地球化學(xué)和環(huán)境同位素水文地球化學(xué)特征。研究成果為皖北礦區(qū)突水水源判別模式的建立奠定了基礎(chǔ)。 ①通過(guò)本課題的研究，認(rèn)為皖北礦區(qū)地下水系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的水循環(huán)系統(tǒng)，四含、煤系、太灰與奧灰這四個(gè)主要突水含水層在礦區(qū)范圍內(nèi)存在不同程度的水力聯(lián)系。地下水循環(huán)中的離子或元素是水循環(huán)的參與者，它們的組合特點(diǎn)以及自身的變化，反映了地下水水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部信息的變

2、化。 ②采用常規(guī)水化學(xué)對(duì)礦區(qū)地下水水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行水文地球化學(xué)特征分析，得出了常規(guī)離子與總?cè)芙夤腆w之間的關(guān)系，含水層濃度梯度場(chǎng)分布特征以及巖溶水系統(tǒng)Caz+水化學(xué)平衡特征，在此基礎(chǔ)上，確定各含水層的補(bǔ)給、徑流和排泄條件以及含水層之間的水力聯(lián)系。 ③通過(guò)對(duì)整個(gè)皖北礦區(qū)地下水微量元素含量的分析，以及微量元素與常規(guī)水化學(xué)指標(biāo)、地殼巖石微量元素背景值的研究，得出礦區(qū)地下水水循環(huán)系統(tǒng)微量元素水文地球化學(xué)一般特征，在此基礎(chǔ)上

3、，確定礦區(qū)地下水系統(tǒng)中各含水層的特征微量元素及其在不同含水層中的分布剖面。 ④根據(jù)對(duì)皖北礦區(qū)地下水氫氧穩(wěn)定同位素D, 'g0及放射性同位素T含量的測(cè)定，定性和定量地分析了礦區(qū)四含、煤系、太灰、奧灰四個(gè)含水層的水循環(huán)特征，進(jìn)一步找出了四含、太灰和奧會(huì)水的補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)及排泄區(qū)(或滯流區(qū))以及水體之間的水力聯(lián)系。研究認(rèn)為，這種采用環(huán)境同位素對(duì)大范圍礦區(qū)水文地球化學(xué)場(chǎng)進(jìn)行研究，與采用常規(guī)水化學(xué)分析的結(jié)論有很多一致的地方，并且

4、煎者在水循環(huán)特征分析上更具優(yōu)越性。. (2)在系統(tǒng)掌握區(qū)域地下水流場(chǎng)中各含水層水文地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，建立了地下水的常規(guī)水化學(xué)、微量元素和同位素水源判別三種模式。判別模式的建立為皖北礦區(qū)煤礦水害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供了有效的手段。 本課題關(guān)于礦區(qū)三類(lèi)水源判別模式，是以水循環(huán)中的離子或元素的組合和變化特征為基礎(chǔ)，挖掘其組合和變化特征所反映出的地下水系統(tǒng)的內(nèi)部信息，找出水循環(huán)證據(jù)，從而達(dá)到針對(duì)地下水系統(tǒng)中的不同含水層進(jìn)行判