关中盆地混合地下热水化学成分的随机模拟
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民勤盆地地下水地球化学演化模拟石培泽;马金珠;赵华【期刊名称】《干旱区地理》【年(卷),期】2004(27)3【摘要】根据稳定同位素分析 ,民勤盆地地下水在第四系总体补给环境较现代凉。
在 2 0 0m以下的深层地下水为晚更新世补给的古封存水 ,表现为还原环境。
60m~ 12 0m左右的浅层水为古地下水与现代降水的混合水 ,但古地下水占的成分较多 ,部分水样为氧化环境。
民勤盆地地下水地球化学特征主要形成于山区 ,在沿途运移过程强烈的蒸发浓缩作用占据主导地位 ,形成了浅层高矿化盐碱水 ,深层地下水活跃的阳离子交换作用形成高钠浓度水。
通过利用PHREEEQC法对民勤盆地地下水化学进行质量平衡模拟,表明民勤盆地地下水水化学沿水流路径以HCO-3 、SO2 -4、Cl-、Ca2 + 、Na+ 升高为主要特征 ,方解石、白云石的饱和指数随水流路径有减少趋势 ,而石膏、芒硝和岩盐的饱和指数有增加的趋势 :沿水流途径白云石、CO2 、石膏、岩盐和芒硝溶解量逐渐增加是常量离子浓度升高的物质来源。
【总页数】5页(P305-309)【关键词】地下水;稳定同位素;地球化学;民勤盆地;水岩作用【作者】石培泽;马金珠;赵华【作者单位】甘肃武威市水利局;兰州大学西部环境教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P641.3【相关文献】1.“三滩”水源地地下水演化及地球化学模拟 [J], 吕晓立;孙继朝;刘景涛;靳盛海;刘俊建2.反向地球化学反应路径模拟技术在鄂尔多斯大克泊湖淖地区地下水演化研究中的运用 [J], 王小元;刘涛;3.典型新生代断陷盆地内孔隙地下水地球化学过程及其模拟:以山西太原盆地为例[J], 郭清海;王焰新4.关中盆地浅层地下水地球化学的形成演化机制 [J], 孙一博;王文科;段磊;张春潮;王宇航5.金塔盆地地下水演化及地球化学模拟 [J], 张清寰;张彧瑞;赵艳萍;马金珠因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
关中盆地浅层地下水水文地球化学分布规律研究作者:孙一博王文科段磊张春潮李慧张倩来源:《南水北调与水利科技》2013年第03期摘要:收集了关中盆地162个浅层地下水水化学分析数据,采用描述性分析、相关性分析和主成分分析等数理统计方法,对水化学成分的分布特征与形成作用进行研究。
结果表明:研究区浅层地下水中阴离子以HCO3-为主,渭河以南地下水中阳离子以Ca2+为主,渭河以北以Na+为主,在地下水中,HCO3-、Ca2+、Mg2+含量比较稳定,Cl-、SO42-含量变化较大,属于随环境变化的敏感因子。
渭河南北地区地下水水化学场的形成作用有所差异,南部地区以风化-溶滤作用为主,北部地区以矿物溶解和蒸发浓缩作用为主。
该成果可为区域水资源的可持续利用及环境管理提供科学依据。
关键词:关中盆地;浅层地下水;水文地球化学;数理统计分析;分布规律中图分类号:P641.3文献标识码:A文章编号:16721683(2013)03014205地下水化学成分的时空分布、演变规律、形成作用和控制因素的研究,是水文地球化学的基本研究任务[1]。
通常采用的研究方法有野外调查取样分析、数理统计、水文地球化学模拟等三大类[210]。
而对于大量数据的区域性规律总结,数理统计方法具有独特的优势。
本文针对关中盆地区域,遵循突出重点区域原则,采取水样162个,运用描述性分析、相关性分析、主成分分析等数理统计方法,对浅层地下水水化学成分特征及其形成作用进行了研究。
1研究区概况关中盆地位于陕西省中部,西起宝鸡,东至潼关,南依秦岭,北靠北山,是一个三面环山、东西敞开的盆地。
盆地东西长约360 km,南北宽窄不等,面积约1.9×104 km2。
地形自山区向盆地中心呈阶梯状降落,西部海拔700~800 m,东部最低为325 m。
降水量由南向北递减,年降雨量530~1 000 mm,蒸发量1 000~1 200 mm。
关中盆地为新生代断陷盆地,南侧以秦岭褶皱带为界,北侧以北山为界,东端受黄河排泄,使地下水与汾河流域切断联系,成为一个独立的水文地质单元[11]。
地下水地球化学模拟的原理及应用1. 原理介绍地下水地球化学模拟是指利用数值模型来模拟地下水中的化学物质的迁移和转化过程。
通过模拟,可以预测地下水中的化学物质的分布、浓度和变化趋势,有助于理解地下水污染的来源和传播机制,以及评估污染物对环境的潜在风险。
1.1 模拟过程地下水地球化学模拟的过程主要包括以下几个步骤:1.收集数据:收集与模拟相关的地下水、岩石和化学物质的数据,包括地下水流速、温度、pH值、离子浓度等。
2.构建模型:根据收集到的数据,构建数学模型来描述地下水流动和化学物质的运移转化过程。
常用的模型包括反应输运模型、饱和非饱和模型等。
3.设定边界条件:设置模拟的边界条件,包括模拟区域的边界、初始条件、边界条件和模拟时间。
4.运行模拟:利用计算机程序运行地下水地球化学模型,得到模拟结果。
5.分析结果:对模拟结果进行分析和解释,比较模拟结果与实际观测数据的吻合程度,评估模型的可靠性。
1.2 模拟方法地下水地球化学模拟可以采用多种方法,常用的方法包括:1.物理模型:基于物理原理和现象构建模型,如流体力学、质量平衡等。
此方法用于描述地下水的流动和化学物质的迁移过程。
2.数值模型:利用数值方法对地下水流动和化学物质迁移过程进行离散化处理,然后求解模型方程。
常用的数值方法包括有限元法、有限差分法等。
3.统计模型:基于统计学方法构建模型,通过对历史数据的统计分析来预测未来的地下水化学物质变化。
此方法适用于数据不完备或者难以取得的情况。
2. 应用领域地下水地球化学模拟在许多领域具有重要的应用价值。
2.1 地下水资源管理地下水地球化学模拟可以帮助管理者预测地下水中的污染物浓度分布和变化趋势,从而制定相应的管理措施。
例如,在地下水水源地保护区,可以通过模拟预测地下水中污染物的迁移路径和速度,进而确定污染源的位置和扩散范围,以便采取相应的保护措施。
2.2 地下水污染治理地下水地球化学模拟可以用于评估地下水污染物的潜在风险,并指导治理工程的设计和实施。
环境影响评价关中盆地地热水资源的开发利用现状及其对环境的影响师永霞,许一川,王盼盼(河南省地矿局第二地质环境调查院,河南郑州450000)摘要:通过对陕西关中盆地城市群地热水资源状况的调研,进行重点示范剖析,深入了解近年来地下热水资源的利用现状,从地热资源衰减、对周围环境影响以及地面沉降等方面,深入分析了城市地下热水资源过度开采带来的危害及现状。
关键词:关中盆地;地热水资源;水环境;地面沉降中图分类号:X824 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2017)06-0031-02D〇I:10.16647/15-1369/X.2017.06.019Present situation o f developm ent and utilization o f geotherm al w ater resources in Guanzhong Basin and its im pact on environm entShi Yongxia,Xu Yichuan,Wang Panpan(He'nan Institute of G eology and M ineral Resources, Zhengzhou He'nan 450000, China)Abstract: Based on the investigation and research on the geothermal water resources of Guanzhong basin in Shaanxi Province, this paper analyzes the present situation of u nderground hot water resources in recent years, and analyzes the influence of geothermal resources on the surrounding environment and the settlement of the surrounding environment. This paper analyzes the harm and present situation of over - exploitation of u rban underground hot water resources.Key words: Guanzhong basin; Geothermal water resources; Water environment; Ground subsidence关中盆地的地热水资源丰富,有很大的开发潜力。
关中盆地潜水水文地球化学演化机理作者:张春潮 魏哲 孙一博 李慧 王文科 段磊来源:《南水北调与水利科技》2013年第05期摘要:在分析关中盆地水文地质背景的基础上,根据地下水的水文地球化学特征,讨论了研究区潜水的形成机理。
结果表明:地下水水动力和水化学类型具有明显的水平分带特征,水动力场对水化学类型的分布起着控制性作用;Cl-浓度与TDS的大小可用来表征研究区的蒸发强度;研究区内地下水离子交换作用主要发生在高矿化度的地下水中。
PHREEQC模拟结果显示,沿地下水流向,路径1、2以方解石和石膏的沉淀为主,离子交换方式主要是Na+Ca2+交换;而路径3则以方解石沉淀、白云石和石膏溶解为主,除发生Na+Ca2+离子交换外,还存在着Ca2+Mg2+交换现象。
关键词:水文地球化学;地下水;关中盆地;地球化学模拟中图分类号:P332文献标识码:A文章编号:16721683(2013)05004805地下水是人们赖以生存的宝贵资源,特别是在干旱、半干旱地区,地下水对人们生活和工农业的生产、发展具有重要的意义[12]。
地下水的水文地球化学特征是地区环境特征的重要参数,也是用来研究地下水质量的重要方法。
聚类分析、相关分析、主成分分析和地下水化学成分分析(Piper图)等多种方法被用来研究地下水水文地球化学在空间上的分布规律[35]。
研究表明,其空间分布规律是自然因素和人为因素相互作用的结果[6]。
类似的,水文地球化学沿地下水流程演化,并受到居民和农业生产活动的影响[7]。
PHREEQC等一些软件也被用来模拟水文地球化学演化进程。
KyuYoul Sung等[8]研究了地下水在花岗岩层中的水文地球化学演化,发现水化学类型从最初的ClCa型水(雨水),经浅层的HCO3Ca型水,演化为深层的HCO3Na型水。
Christian Ekberg等[9]讨论了水岩反应系统中溶解性计算的几个不确定性,包括实验数据的不确定性及概念的不确定性等。
关中盆地地下热水的可更新性与回灌问题研究的开题报告一、研究背景及意义地下热水资源是一种可再生、清洁的能源资源,在可持续发展战略中具有重要的战略地位。
关中盆地地下热水资源储量丰富,分布广泛,具有开发利用前景。
然而,随着地下热水的持续开采,其资源可更新性逐渐减弱,同时,受地下水回灌等因素的影响,地下热水的可更新性也受到了严重威胁。
因此,深入研究关中盆地地下热水的可更新性以及回灌问题,具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容本研究旨在探究关中盆地地下热水的可更新性和回灌问题,具体研究内容包括:1.关中盆地地下热水资源的现状评估。
2.关中盆地地下热水资源的可更新性分析,包括资源补给、开采和利用的可持续性评价,资源动态变化规律分析等。
3.关中盆地地下热水回灌问题的研究,包括回灌技术的优化和实现路径的探究,回灌对地下热水资源可更新性的影响分析等。
4.关中盆地地下热水资源的可续利用对策研究,包括资源管理制度、技术手段和政策支持等方面的探讨。
三、研究方法1.采用实地调研、地质勘探、地球物理勘测等方法获取关中盆地地下热水资源的基础数据。
2.通过数据统计和分析,建立关中盆地地下热水开采和利用的现状评估模型,分析和评估关中盆地地下热水资源的可更新性和开发利用潜力。
3.运用水文地质学、地下水动力学、数值模拟等方法,研究关中盆地地下热水回灌问题,实现回灌技术的优化和实现路径的探究。
4.运用系统工程的方法,制定关中盆地地下热水资源可续利用的对策方案。
四、预期结果1.明确关中盆地地下热水资源的现状及可持续开发利用的潜力,为资源的合理开发提供科学依据。
2.深入研究地下热水回灌问题,探索实现回灌技术的优化和实现路径,并分析回灌对地下热水资源可更新性的影响。
3.制定关中盆地地下热水资源的可续利用对策,提出管理制度、技术手段和政策支持等方面的建议。
五、研究难点及创新点1.关中盆地地下热水资源储量大、分布广泛,难以对其进行全面准确的评价。
锶同位素演化对深层地下热水的指示意义徐国芳;马致远【摘要】结合地下热水水化学资料和氘氧同位素,应用地下热水Sr含量及87Sr/86Sr比值,对关中盆地深层地下热水进行研究.结果表明:成礼断阶西北、西安凹陷南、西安凹陷北和咸礼断阶东南地下热水类型分别为循环型地热水、半循环半封存性地热水和相对封存型地热水;关中盆地北部(咸礼断阶)、咸阳(咸礼断阶东南、西安凹陷北)、西安(西安凹陷南部)和固市凹陷偏离了大气降水线,18O飘逸现象显著,但漂移前其同位素组成也与地表水和大气降水一致,是由现代及古代大气降水补给;关中盆地地下热水化学成分的演化既受到碳酸盐岩、硫酸盐岩溶滤作用的影响又受到硅酸盐岩溶滤作用的影响.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2013(035)004【总页数】4页(P20-23)【关键词】深层地下热水;关中盆地;水化学;Sr含量87Sr/86Sr比值【作者】徐国芳;马致远【作者单位】长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P641.1近几十年来,由于气候变化和人为因素的干扰,水循环条件发生了明显的变化,大规模超采地下水已造成区域地下水位持续下降,并衍生如地面沉降、水质恶化等诸多环境地质问题,其严重程度已引起国内外的广泛关注。
为保障地下热水资源的可持续开发和生态环境的良性循环,回答与区域地下热水更新和可持续性相关的科学问题。
同位素技术被广泛应用于研究水的起源、年龄和流动途径等,是近些年来研究水文循环较为先进而有效的方法[1]。
锶同位素及其比值(87Sr/86Sr)可以研究地下热水中水-岩作用强度、含水岩组的岩石类型;判断地下热水的来源,分析地下热水水力联系与渗流途径,计算混合比列等等[2-3]。
本文应用锶同位素及其比值(87Sr/86Sr)研究关中盆地深层地下热水类型和来源以及水-岩作用强度。
1 地质背景关中盆地位于陕西省中部,西起宝鸡,东至潼关,南依秦岭,北抵北山,总体似半个弯月横亘于陕西省中部,区内三面环山,南面秦岭高山,海拔1 000~3 880 m;北面是低山丘陵,统称“北山”,海拔700~1 250 m;自南到北依次为山前洪积平原、黄土台塬、冲积平原,构成阶梯状下降的地貌。