一、石膏模型中水的运动（论文文献综述）
孙丰英[1]（2021）在《淮南煤田岩溶地下水化学特征及形成机制研究》文中研究指明岩溶水害是威胁我国华北型煤田深部开采的重大灾害之一。淮南煤田位于华北煤田南缘,其二叠系煤层下伏的石炭系上统、奥陶系下统和寒武系中上统岩溶较为发育,岩溶水具有水压高、流量大、流速迅猛等特征。随着煤炭开采不断向深部延伸,岩溶突水概率增大,造成了巨大的财产损失;而另一方面,在水资源贫乏的华北地区,岩溶水又是重要的供水水源。深部岩溶水赋存规律、水文地球化学特征及成因机制研究尚不完全清楚,因此,开展上述研究对于解决矿山安全开采和水资源开发与保护,具有十分重要的意义。本文以淮南煤田岩溶地下水为研究对象,采集了区内567件碳酸盐岩样品,进行了岩矿鉴定和化学成分分析,查明了不同岩相碳酸盐岩的化学组分、微观结构、岩溶发育特点和含水介质组合特征,阐明了淮南煤田区域岩溶地质条件;先后开展了4次地面抽水试验、9次井下放水试验和5次连通试验,分析了从浅部岩溶露头至深部岩溶地下水的赋存状况与补径排条件,研究了岩溶地下水的渗流场特征,获得了水流子系统空间分布规律;采集了水文地质试验孔和井下出水点的岩溶水样品共1267件,进行了水化学组分测试及多元统计分析,计算了岩溶水的循环深度及混合比例,模拟了 7条水化学反应路径及6种温压下的水文地球化学作用过程,探讨了岩溶含水层水文地球化学特征及成因机制,主要成果为:（1）淮南煤田碳酸盐岩的矿物成分与化学成分极为复杂,方解石与白云石的比例为3:1。铁主要以类质同像的方式取代镁而富集于白云石中成为铁白云石;硅富集形成硅质条带,并出现无定形结构蛋白石向玉髓转变的现象。岩石溶蚀、硅化等现象表明区内碳酸盐岩沉积后期遭受的热液作用、交代作用以及重结晶作用较为强烈,加之表生作用中的风化剥蚀作用,大大促进了本区岩溶的发育。岩溶发育强度顺序为:新庄孜>潘集>谢桥>张集>刘庄>口孜集。（2）淮南煤田NWW向构造裂隙及层间裂隙是岩溶地下水的主要径流通道。区域岩溶地下水流系统边界均为阻水断裂,分别为北界的刘府断裂、南界的颍上-定远断裂、东界的新城口-长丰断裂和西界的口孜集-南照集断裂;中间水流系统边界为煤田边缘的尚塘-明龙山断层、阜凤断层、舜耕山断层、阜李断层和山王集断层,其内的明龙山、上窑山、舜耕山和八公山碳酸盐岩出露,为岩溶水的补给区域;局部水流系统由煤田内部的NWW向中小型导水断层组成,在区内成雁型排列,是岩溶水的主要运移通道。（3）淮南煤田岩溶地下水pH值介于7.11至11.65之间,均值为8.41,属于弱碱性水;水温介于28℃至46℃之间,均值为31℃,属于低温热水。水化学类型由东向西呈HCO3·SO4→SO4·Cl→Cl的演化规律,由南向北呈HCO3→SO4·HCO3→SO4·Cl的演化规律;TDS由东南和西北向中部逐渐变大,表明南部和东部岩溶水处于强径流,而中部地带处于弱径流-滞留区。整个井田区域,岩溶水从西南向东北分别发育补给区、径流区、滞留区和排泄区。R型因子分析结果表明,太灰水和奥灰水各自提取的5个主成分能解释原始变量信息的87.24%和83.85%,因子得分占比最大的是浓缩作用因子,其次是溶滤作用因子,再次是混合作用因子,这表明,人类大规模集中疏排岩溶水行为导致的混合作用在控制岩溶水化学成分上逐渐占据重要地位。（4）微量元素Cr、Co、Cu、As反映了岩溶水以溶滤作用为主,Mn、Zr、Sb反映了岩溶水接受了浅部入渗补给,Li、V、Cr、Mn、Ni、As代表岩溶水受到深部热水的补给;煤田中部的δD与δ18O的含量都远低于大气降水中的含量,推测该区岩溶水是古溶滤-远程入渗补给水;T含量的区间值为1.03～5.89TU,小于6TU,说明岩溶水的年龄超过了 70a,近期的降水补给较为贫乏,处于相对较为封闭的环境中,构造开启程度较差,为古溶滤水。（5）利用SiO2化学温标,结合岩溶水的水温及地温梯度,估算出淮南煤田岩溶水的循环深度范围为-800～-2100m,其中丁集矿区岩溶水循环深度为-2065m,反映出岩溶地下水沿导水断裂构造参与了深部水循环,由西部和东部向中部径流,沿程经过深循环增温后,再向浅部运移。CO2分压模拟试验表明:在-900～-1200m的深部碳酸盐岩地层中,将出现深部热水的高溶解性,导致深部碳酸盐岩溶解和二次沉淀。（6）由溶沉平衡计算得出:岩溶水中石膏与岩盐的饱和指数最大值分别为-1.43和-3.92,均处于溶解状态。方解石饱和指数在区内变化具有一定的规律:东南部小于-0.85,处于补给区;中部有最大值为1.48,处于滞留区或排泄区;西部在[-0.20,0.20]之间,处于径流区。由于受采矿对岩溶水疏放影响,导致潘二矿区深部不同岩溶含水层中的水发生混合,水岩作用短期内达不到平衡状态。（7）由混合比例计算得出:张集太灰水2号水样由22.48%的浅部煤系水混合而成,谢桥奥灰水1号水样由66.15%的浅部太灰水混合而来,谢桥奥灰水2号水样由25.96%的浅部太灰水混合而成;潘北太灰水2号水样由45.72%的深部奥灰水混合,潘北奥灰水4号水样由60%的深部寒灰水混合,潘二奥灰水2号水样由22.35%的深部寒灰水混合形成;据此推测,谢桥比张集的浅部垂向径流强度大,潘北比潘二的深部垂向径流强度大。（8）由岩溶水反向路径模拟计算得出:煤田东部主要发生溶滤作用以及黄铁矿的氧化作用;西部发生了溶滤作用与阳离子交替吸附作用;中部因持续抽放岩溶水,主要发生了混合作用、脱硫酸作用及浓缩作用。据此推测东部属于开放体系,西部属于半开放体系,中部属于近封闭体系。（9）依据岩溶地下水动态和水文地球化学特征,建立了“入渗-径流型”“入渗-开采型”“径流-滞留型”和“径流-开采型”等四种岩溶地下水形成模式。依据岩溶地下水流系统和水化学系统,将淮南煤田划分为三个区域水文地质单元,进而划分出六个中间水文地质单元,分别为“入渗-补给区”“径流区”“径流-补给区”“弱径流区”“汇流-开采区”和“深循环区”。图[49]表[28]参[184]
李双慧[2]（2021）在《准格尔煤田岩溶地下水水化学特征及演化规律研究》文中研究说明准格尔煤田位于鄂尔多斯盆地东北部,是我国主要煤炭资源开采基地之一,该地区矿井采掘主要位于石炭-二叠系,受水文地质条件的影响,其下伏寒武-奥陶系岩溶水为直接充水层,岩溶水害对矿井安全生产的影响十分严峻。同时,受季风气候和地形地貌影响,研究区气候干旱,降雨量稀少,水资源短缺,岩溶水系统与该地区动植物的生态环境、人类日常生活和工业农业用水密切相关。水化学特征是查明水文地质条件的关键因素之一,因此,查明准格尔煤田寒武-奥陶系岩溶水水文地球化学特征,阐明岩溶水系统在水循环中的意义,探讨岩溶水中水化学组分的来源,为进一步探查研究区水文地质条件提供一定依据,对研究区煤层底板岩溶水害防治和岩溶地下水资源的保护利用具有重要的指导意义。本文以准格尔煤田寒武-奥陶系岩溶水为研究对象,在充分收集分析研究区水文地质条件历史资料的基础上,采集研究区岩溶水水样和岩溶含水层岩样,通过对岩溶水样基本物理性质、水化学离子组分和同位素数据计算分析,查明准格尔煤田岩溶水水化学组分特征,分析其主要影响因素为水岩作用,判别岩溶水中主要阴阳离子来源,确定岩溶区“低矿化度、高氯离子”形成原因为奥陶系马家沟组地层富含盐岩矿物的长期溶滤导致。分析了研究区岩溶水补给来源为大气降水和黄河水侧向渗漏补给,并利用不同水体同位素特征定量分析大气降水与黄河水侧向渗漏补给岩溶水的比例关系。结合岩溶水水化学特征重新划分研究区岩溶水补给区、径流区、滞流区和排泄区范围,建立岩溶水水化学演化概念模型,掌握了岩溶水径流过程中水化学组分形成机制及演化规律。本研究对准格尔煤田各矿区矿井水源判别及水害防治具有一定的借鉴意义。
陈正山[3]（2021）在《贵州理疗热矿水（温泉）形成机理及其对人群健康的影响》文中研究指明贵州位于上扬子地块西南缘,受西部特提斯域演化和青藏高原隆升及挤出构造远程效应影响,发育挽近期北东向、北北东向多期复活走滑断裂束,形成良好的地热地质条件,蕴藏着大量的理疗热矿水（温泉）资源,尤以东北部最为丰富。区内理疗热矿水（温泉）资源开发利用潜力巨大,已成为贵州重要的新经济增长点,从而开展热矿水水文地球化学演化机理及其医学地质学研究尤为重要。长期以来,区内理疗热矿水（温泉）的研究主要集中在温泉基础水化学方面,以及对一些知名温泉（如石阡温泉群、息烽温泉、剑河温泉等）进行过一些水文地质学及成因研究,综合采用多维水文地球化学技术手段对理疗热矿水（温泉）形成机理及医学地质学理论的深入研究相对较少。由此可见,作为理疗热矿水（温泉）资源大省的贵州尚缺乏系统的地质地球化学及其形成机理的研究,更未开展过与人群健康关联度研究。因此,本论文的研究具有重要的理论意义和重大的实践应用价值。本研究以贵州东北部地区理疗热矿水（温泉）为研究对象,通过采集区内理疗热矿水（温泉）水样42组进行水化学及环境同位素分析。选择代表性地热井、地层剖面采集热储层岩石样77组进行岩石地球化学分析。结合地质背景,采用H-O、13C、14C、87Sr/86Sr、34S同位素、稀土元素、相关性分析、XRD+SEM、矿物饱和指数法、反向水文地球化学模拟及医学地质学等多种技术手段对区内理疗热矿水（温泉）形成机理及其与健康的关联开展研究,提出区内理疗热矿水（温泉）的形成机理及其理疗价值。研究结果和结论如下:（1）研究区理疗热矿水（温泉）主要受北东向、北北东向多期复活走滑断裂束的控制,温泉主要赋存于碳酸盐岩第一储集单元、第二储集单元及变质岩储集单元内。其中,碳酸盐岩第一、二热储层为震旦系灯影组和寒武系清虚洞组至奥陶系红花园组白云岩,夹灰岩及白云质灰岩。矿物成分以白云石为主,其次是方解石、石英、石膏、天青石、萤石、菱锶矿、盐岩及少量粘土矿物。变质岩热储层为清白口系清水江组变质砂岩、变质沉凝灰岩及板岩,矿物成分以含钾钠铝硅酸盐矿物（长石、云母、蒙脱石等）及石英为主,其次为萤石、高岭石、伊利石等矿物。（2）区内理疗热矿水（温泉）水温为36.00～70.00℃,平均46.56℃。其中碳酸盐岩第一、二热储层理疗热矿水（温泉）水化学类型以SO4·HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Mg为主,变质岩热储层理疗热矿水（温泉）水化学类型以HCO3-Na为主。基于理疗热矿水（温泉）元素地球化学特征,采用地质地球化学理论及层次聚类分析将研究区理疗热矿水（温泉）分为碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）和变质岩型理疗热矿水（温泉）。其中,碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）为锶泉、氟泉、偏硅酸泉、硫化氢泉、氡泉、硫酸钠泉、硫酸钠钙泉、硫酸钙泉、硫酸钙镁泉组合型理疗热矿水（温泉）,同时富含偏硼酸和锂组分;变质岩型理疗热矿水（温泉）为氟泉、偏硅酸泉、硫化氢泉、重碳酸钠泉组合型理疗热矿水（温泉）,同时富含氡、锂和偏硼酸组分。（3）两型理疗热矿水（温泉）δD值为-69.83‰～-44.89‰,δ18O值为-10.49‰～-6.82‰,表明区内理疗热矿水（温泉）起源于大气降水补给,补给高程为564.87～1522.29m。氘过量参数d值和δ18O右漂移揭示了热矿水与围岩矿物发生强烈的水-岩交换反应。14C、氚、H-O同位素揭示两型理疗热矿水（温泉）均为1952年前的次现代水补给,热矿水年龄为1536～28410a,补给区温度为6.58～11.33℃,为晚更新世气候较为寒冷的大气降水补给。采用平衡矿物法及SiO2温标估算两型理疗热矿水（温泉）热储温度为59.53～105.25℃,计算热储埋深为2246～4278m,热矿水循环深度为918～2428m。（4）矿物饱和指数法和相关性分析揭示了碳酸盐岩热储层中白云石、方解石、石膏及萤石的溶解使得大量的Ca2+、Mg2+、SO42-及HCO3-离子向水中迁移和分配;天青石、萤石、菱锶矿及含SiO2矿物的溶解使得碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）富含Sr2+、H2SiO3、F-微量组分;受四川成盐盆地及热储层中粘土矿物或类粘土矿物阳离子交换反应的控制,碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）具有异常高的Na+、Cl-、TDS组分,并富含HBO2和Li+微量组分。在变质岩型理疗热矿水（温泉）中,铝硅酸盐矿物钠长石、石英及萤石的溶解形成了富含Na+、HCO3-、H2SiO3、F-化学组分的热矿水。两型理疗热矿水（温泉）在深循环过程中,在强还原条件下,微生物脱硫作用将水中的硫酸盐分解为H2S气体,从而形成富含H2S热矿水。（5）稀土元素分析表明,碳酸盐岩热储层理疗热矿水（温泉）LREE/HREE高于变质岩热储层理疗热矿水（温泉）的分异特征可能受到了不同酸碱条件的影响。而理疗热矿水（温泉）中HCO3-含量也是影响碳酸型理疗热矿水（温泉）与变质岩型理疗热矿水（温泉）稀土元素分异差别的原因之一。Ce负异常和正Eu异常研究表明氧化还原性并不是造成其异常的原因,可能是受原岩或沉积物的影响。（6）13C、87Sr/86Sr、34S同位素水文地球化学示踪揭示了携带有生物成因和有机物来源CO2的热水作用于碳酸盐岩和铝硅酸盐岩分别控制了两型理疗热矿水（温泉）的水岩反应过程。87Sr/86Sr、34S分馏特征及其与Ca2+、SO42-、SI-Gypsum等相关性表明了碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）的水岩反应过程中有大量的石膏和天青石溶解。随着水岩反应程度提高,两型理疗热矿水（温泉）δ13C、δ34S值逐渐富集,碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）87Sr/86Sr越来越低,而变质岩型理疗热矿水（温泉）87Sr/86Sr逐渐升高,揭示碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）受碳酸盐岩风化溶解控制、变质岩型理疗热矿水（温泉）受铝硅酸盐岩风化溶解控制。（7）PHREEQC反向模拟揭示并验证了区内碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）主要的水文地球化学反应受碳酸盐岩白云石、石英、石膏、天青石、萤石、钠盐溶解和部分微弱的阳离子交换反应的控制,而变质岩型理疗热矿水（温泉）水岩反应受铝硅酸盐岩中长石、石英、高岭石、伊利石、萤石溶解反应的控制。（8）两型理疗热矿水（温泉）是由寒冷气候大气降水沿基岩裸露区或构造裂隙带渗入补给,在重力驱动下沿地温梯度不断加热增温进行对流循环。在热水径流路径上经人工开掘或天然出露为温泉。在热矿水对流循环过程中,热矿水与其碳酸盐岩热储层和变质岩热储层岩石矿物分别发生强烈的水岩反应,形成了碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）和变质岩型理疗热矿水（温泉）。（9）两型理疗热矿水（温泉）与人群健康关联性结果显示,理疗热矿水（温泉）泡浴与骨关节疾病有关联;过去一年泡温泉行为与皮肤症状、骨关节症状有关联;过去两周泡温泉行为与睡眠、食欲、精力充沛状况有关联。同时,不同类型的理疗热矿水（温泉）泡浴与慢性疾病的关联存在差异,其中,碳酸盐岩型理疗热矿水（温泉）泡浴与高血压存在统计关联;变质岩型理疗热矿水（温泉）与心脑血管疾病、糖尿病存在统计关联。不同类型理疗热矿水（温泉）泡浴与慢性疾病关联的差异,可能与其所富含的元素和化学组分的差异密切相关,提示理疗热矿水（温泉）的构造条件和含水围岩的矿物成分对人群健康的间接影响,这也为温泉理疗价值进一步开发提供重要理论依据。本研究从区域地质背景角度出发,综合利用了多种水文地球化学技术,阐明了地质背景和水文地球化学反应是控制区内两型理疗热矿水（温泉）水文地球化学演化的主要原因。基于化学元素的理疗热矿水（温泉）分型泡浴与人群健康密切相关,本研究结果对今后温泉理疗价值的开发和保护具有重要指导意义。
孙宇[4]（2021）在《柴达木盆地碳酸盐沉积对火星古气候及宜居环境演变的类比研究》文中认为人类对火星的热切关注主要因为火星是目前最有可能发现地外生命的星球。水和碳是影响类地行星宜居性的重要因素,所以研究火星上水和碳的分布及演化历史是寻找地外生命的关键。碳酸盐矿物与水和碳的循环,乃至生命活动密切相关,因此一直被视为宜居要素信息的重要载体。但是,时至今日,人们对火星表面的碳酸盐认识非常有限。轨道和为数不多的着陆探测显示,尽管二氧化碳在火星大气中的占比高达96%,但火星表面的碳酸盐分布却非常有限。截至目前,火星上还没有发现类似地球表面巨厚且连续沉积的碳酸盐。相关研究认为,火星上的碳酸盐可能以局部微小区域或者地下沉积单元的形式存在。然而,当前火星探测对火星全球碳酸盐岩小尺度露头分布以及性质研究的不足,严重制约了我们对火星古气候及宜居环境演化的认识。在比较行星学的研究中,地球是研究和对比其他行星的基础。在地球上建立相应的行星类似环境,可以通过类比相似的地貌、矿物组成以及沉积环境,进而推测类地行星的演变历史和发展规律,拓展行星探测数据带来的认识。柴达木盆地位于青藏高原北缘,是世界上最高的沙漠（盆地中心平均海拔2800 m）。其寒冷、干旱、强风力作用和高紫外线辐射的地表环境,以及广泛分布的蒸发盐矿床和风成地貌都与火星表面特征极其相似,因而被认为是地球上最大的类火星环境之一。本论文在柴达木盆地西部选取了一套封闭沉积盆地的碳酸盐沉积相（山麓洪积相的碳酸盐结核,滨湖相的碳酸盐鲕粒,湖相-温泉沉积的碳酸盐麻点岩石）作为研究对象。尽管碳酸盐结核和碳酸盐鲕粒是表生环境中常见的碳酸盐沉积相,但干旱环境中碳酸盐结核的矿物学与同位素特征对古气候变化的响应;碳酸盐鲕粒的成因及其在生物地球化学循环过程中的作用仍需要进一步的阐释。火星上的麻点岩石首见于海盗2号于火星北部平原的着陆点,有关其成因仍有待更加深入的研究。本论文通过对这些碳酸盐样品开展的详细矿物学、沉积学、地球化学和年代学分析,探明了这些碳酸盐沉积相代表的沉积环境与古气候演变特征,通过与火星探测数据的联系,评估了这三种盆地碳酸盐沉积相在火星上记录古气候及古环境演变信息并保存生物标志物的可能性,为火星探测提供了更多的科学依据。论文主要研究结果如下:（1）探明了碳酸盐结核圈层结构的成因并探讨其古气候意义25万年前,在柴达木西部的阿尔金山山麓平原,洪水作用形成了文石和碎屑矿物的沉积,随后的干旱气候导致了先期沉积物的开裂,并为接下来10万年间洪水事件沉积的高镁方解石提供了生长核。波动的水化学条件导致碳酸盐出现不同的晶体形态、元素（如锰）含量,以及孔隙度,进而形成特征性的结核圈层结构。同位素分析表明,旷日持久的干旱导致δ13C和δ18O值从结核的核部到边部分别增加了3‰和6‰。Rayleigh分馏模型的结果显示,在结核生长过程中,蒸发导致水体减少了50%的H2O和25%的溶解CO2。以上结果说明,干旱环境中形成的碳酸盐结核是一个非常有效的古气候变化指标,这同时可为研究相似沉积环境下的火星盖尔陨石坑结核的形成及其古气候意义提供线索。（2）探究了碳酸盐鲕粒的成因并探讨其天体生物学意义本研究在柴达木盆地西部发现了三个被蒸发盐胶结的碳酸盐鲕粒沉积层,矿物学和年代学分析显示,三个样品分别是:形成于29万年前,在26万年前被石膏胶结的白云石鲕粒;形成于16万年前,在11万年前被石盐胶结的文石鲕粒;以及形成于3万年前,在2万年前被石膏胶结的文石鲕粒。对这些碳酸盐鲕粒的元素分析和稳定碳氧同位素分析揭示了一个干旱的盐湖沉积环境,且该结果不支持鲕粒的生物成因假说。拉曼光谱分析检测到了鲕粒中的有机物:伪枝藻素（蓝细菌光合作用的保护色素）。尽管随着鲕粒年龄的增大,伪枝藻素的保存情况逐渐变差,但至少在29万年内,都能在鲕粒样品中检测到有效的伪枝藻素信号。以上研究结果表明,尽管鲕粒可能是无机成因的,但蒸发盐胶结的鲕粒具有在极端环境中保存有机物的潜力。在蒸发盐矿床广泛分布的火星表面,鲕粒不仅可以作为潜在的碳储库,而且其中很有可能保存了古代火星生命演化的关键信息,因此在未来的火星探测中应当对此类蒸发盐矿床给予充分的关注。（3）提出碳酸盐麻点岩石的温泉成因并探讨其天体生物学意义柴达木盆地西部发现的碳酸盐麻点岩石在形貌、尺寸以及分布状态上都与火星麻点岩石非常相似。岩石内部一组自生白云石、高岭石、石膏、Opal-A的矿物组合明确地指示了温泉沉积环境的存在。同位素特征显示,这些麻点岩石形成于温泉水与湖水混合的环境中。扫描电镜观察还在这些麻点岩石中发现了自生黄铁矿。硫同位素分析显示,这些黄铁矿是硫酸盐还原菌在大约25°C的环境条件下诱导生成的。类比研究发现,火星上的麻点岩石很可能也是一个古代温泉的遗迹。此外,这些麻点岩石具有在干燥、氧化的表面环境中长期保存生物标志物的潜力,应该被列为火星生命探测的重点关注对象。毫无疑问,古代火星的表面经历过液态水稳定存在的演化阶段。尽管火星古代大气的成分及厚度仍然存在争议,但火星表面的碳酸盐很可能以各种沉积微相的形式存在。这些微相可以封存一定量的大气碳,并且能够记录古气候演变的历史。更为重要的是,如果早期火星出现过生命,这些碳酸盐沉积环境有极大的可能是孕育生命的场所,进而以不同的形式记录下生命信息。在火星全球露头尺度研究尚未实现的今天,这些研究结果对于我们认识火星碳酸盐沉积至关重要,并且可为火星古气候研究和生命探测提供更多的科学依据。
姚星[5]（2021）在《榆神矿区四期规划区含水层水矿化度研究》文中研究表明随着对矿区环境保护问题的重视,我国对矿井水的排放和利用提出了更严格的要求,高矿化度矿井水（矿化度大于1000mg/L）一般要经过脱盐处理才能外排或综合利用。因此,地下水矿化度的研究对于矿区规划和矿井设计意义重大。榆神矿区四期规划区位于鄂尔多斯盆地北部陕北侏罗纪煤田西部,目前正在规划建设。本文以榆神矿区四期规划区含水层水的矿化度为研究对象,通过分析地下水循环条件、地下水水化学特征,开展了地下水矿化度的空间分布规律、影响因素以及高矿化度水的分布区域预测方面的研究,对于榆神矿区四期规划区的规划建设和环境保护具有重要意义。在收集以往水样化验分析资料的基础上,利用统计分析、Piper三线图等方法阐明了研究区地下水的水化学特征。第四系萨拉乌苏组含水层的主要水化学类型为HCO3-Ca型,白垩系下统洛河组含水层的主要水化学类型为HC03-Na型,侏罗系中统安定组含水层为SO4-Na、HCO3-Ca·Mg·Na型水,直罗组和延安组含水层主要为SO4-Na型水,延安组含水层部分地区为Cl-Na型咸水。利用空间插值编制了各含水层地下水矿化度等值线图,发现地下水的矿化度受地下水动力场影响,在平面上存在明显的分区现象,地下水的矿化度随径流路径逐渐升高,在排泄区矿化度达到最高;地下水矿化度在垂向上分带性明显,埋深在200m以浅的含水层矿化度一般在300mg/L左右,而侏罗系含水层水的矿化度随地下水埋深的增加而增大;埋深在200-500m范围内的直罗组含水层矿化度一般在281～4692mg/L,埋深超过300m的延安组含水层矿化度大多在1378mg/L左右,其中矿化度的最大值为7031mg/L,属高矿化度地下水。通过相关性分析和离子比例关系确定了地下水主要离子的来源;并利用Gibbs图、离子比例系数、比值端元等方法分析了地下水化学控制机制,得出研究区地下水化学演化主要受蒸发岩矿物、硅酸岩矿物、碳酸盐岩矿物的溶解和阳离子交换作用等水-岩相互作用形成的。研究区地下水矿化度的主要影响因素包括水动力条件、地质构造、地层岩性、地下水埋深、气候、温度以及人类活动。通过对研究区延安组含水层水矿化度的主要影响因素进行研究,选择地下水流速、水温、地下水埋深和岩性作为矿化度的主控因素。采用自适应粒子群算法优化最小二乘支持向量机（APSO-LSSVM）模型对研究区延安组矿化度进行预测,并以同等数据为基础,与支持向量机（SVM）模型、最小二乘支持向量机（LS-SVM）模型、粒子群优化支持向量机（PSO-SVM）模型的预测结果进行对比,发现APSO-LSSVM模型的拟合精度较高,误差率相对较小。应用APSO-LSSVM模型对尔林兔三号井田未知钻孔延安组地下水的矿化度进行预测,结果表明尔林兔三号井田延安组含水层水的矿化度分布范围为411.56～6809.68mg/L,井田内99.35%的区域属高矿化度地下水。在分析高矿化度矿井水脱盐工艺的基础上,按照矿井“零排放”要求和分级分质回用原则,对微咸水（TDS:1000～3000mg/L）提出“井下直滤系统”和双膜法—“超滤+纳滤技术”相结合的高矿化度水处理工艺。
苏春田[6]（2021）在《湖南新田县富锶地下水形成机理研究》文中认为岩溶地下水是西南岩溶石山地区最重要饮水水源,随着人们生活水平提高,人们对地下水水资源品质要求也逐步提高,含有人体所需微量元素矿泉水日益受到青睐,岩溶区矿泉水开发已成为贫困山区脱贫致富主要手段之一,日益受到各级政府的高度重视。清晰揭示富锶地下水的形成机理及空间分布规律对富锶地下水的开发利用以及可持续发展具有重要指导作用。本文以湖南新田赋存于泥盆系佘田桥组富锶地下水为研究对象,通过对地下水补给排体系的系统取样,在地下水系统科学理论指导下,综合利用水文地球化学分析、同位素示踪、水-岩相互作用室内实验、水文地球化学模拟相结合方法,揭示了富钙偏碱地球化学背景以及独特岩溶水文地质结构控制下富锶地下水的形成机理,为富锶地下水的合理开发及可持续发展提供了科学依据。论文取得的主要研究成果与认识如下:1、阐明了富锶地下水水文地球化学特征及地下水Sr2+的时空变化规律研究区富锶地下水分布于泥盆系佘田桥组地层。研究区下降泉中水化学类型以HCO3-Ca型为主,机井地下水中水化学类型以HCO3-Ca型和HCO3-Ca·Mg型为主,水化学成分主要受岩溶含水介质制约,同时还受环境、溶滤时间、阳离子交换等因素影响。空间上,下降泉中Sr2+含量具有很好的分带性,表现为由南部、北部、西部向中东部逐步升高的规律,与地下水流方向基本一致,至排泄区,由于地表水混合作用,地下水Sr2+含量降低。垂向上,由下降泉至机井,地下水中Sr2+含量增加,且随机井深度增加,地下水Sr2+含量同样具有增加的趋势,与随着地下水径流路径变长,水岩相互作用时间长有关;时间上,研究区富锶表层岩溶泉、下降泉Sr2+含量整体表现出随降雨量增加而减少,与降雨稀释效应有关;表层岩溶泉由于地下水径流途径短,岩石溶滤时间短,地下水Sr2+含量低于下降泉。相反,补给径流区富锶机井、排泄区机井Sr2+含量整体表现出随降雨量增加而增加。主要是因为机井中地下水往往属于浅潜流带、深潜流带混合水,丰水期地下水位抬高,高锶潜流带水上升,机井中地下水锶含量升高;枯水期水位下降,低锶浅潜流带地下水相对占主要地位,从而导致机井中地下水锶含量降低。2、基于富锶地下水的同位素特征,揭示了富锶地下水中锶和地下水的主要来源研究区地下水δ18O和δD下数据表明大气降水是富锶地下水的主要水源补给,87Sr/86Sr同位素比值表明,泥盆系佘田桥组泥质灰岩、灰岩、泥灰岩是地下水Sr2+的来源。氘盈余“d”值与TDS（溶解性总固体）关系表明下降泉中Sr2+含量受径流条件以及停留时间长短的显着影响,但富锶机井中“d”值与TDS相关性不明显,暗示着机井中氘盈余还受阳离子交换等其他因素影响。δ13C数据表明机井地下水可能处于CO2封闭系统,径流条件差;下降泉地下水可能处于CO2开放系统,径流条件较好。87Sr/86Sr比值以及补给高程表明,机井中地下水径流途径较长,具有高Sr2+、高87Sr/86Sr的特征;而下降泉具有快速补给、快速排泄、且低Sr2+、低87Sr/86Sr等特征。3、揭示了富锶地下水溶解性有机质（DOM）特征及Sr2+与DOM相互作用机制首次应用三维荧光技术结合平行因子分析法研究了富锶地下水DOM组分构成、来源以及Sr2+与DOM相互作用机制,揭示了锶在两种不同排泄体系（下降泉、机井）中的迁移差异。研究区机井富锶地下水DOM以类色氨酸组分（C3）为主,而下降泉中DOM则以类腐殖质组分（C1和C2）为主。自生源指标（BIX）、腐殖化指数（HIX）和荧光指数（FI）表明机井DOM以内源输入为主,表明机井形成环境为封闭环境;而下降泉以外源输入为主,表明下降泉形成环境为开放环境,与δ13C揭示的结果相吻合。相关性分析表明DOM与地下水中Sr2+具有相关性。不同类型的DOM对Sr2+的赋存形态和迁移性具有显着影响。DOM中的类色氨酸和类酪氨酸等物质与Sr2+的结合作用更稳定,类色氨酸物质优先类酪氨酸物质与Sr2+发生结合作用,使Sr2+由自由溶解态转变为DOM结合态离子,从而提高了Sr2+的迁移性,加快了其在土壤、岩石中的淋滤。4、揭示了富锶地下水形成机理泥盆系佘田桥组高锶含量的泥灰岩、灰岩、泥质灰岩是地下水中锶的主要来源,机井水动力条件与下降泉相比较弱,从而使得机井中地下水与岩石的相互作用时间变长,Sr2+浓度高于下降泉Sr2+浓度。下降泉、机井地下水对Sr CO3均以溶解为主,且机井地下水对Sr CO3的溶蚀量高于下降泉地下水对Sr CO3的溶蚀量,这也是导致机井地下水中Sr2+高的原因之一。低钙高镁含量有利于富锶地下水的形成。水与岩石、土壤的相互作用实验以及区域深循环室内模拟实验验证了低流速,水岩作用时间长,Sr2+含量高。水文地球化学模拟表明富锶下降泉方解石最先接近饱和,沿地下水径流方向,菱锶矿逐渐溶解,成为地下水锶的主要来源。同时,方解石、白云石的溶解差异导致机井中Sr2+与Ca2+、Mg2+相关性的差异,由于白云石和菱锶矿具有同步溶解过程,是研究区地下水锶和镁高度相关的内在原因。论文的创新点体现在:1、系统运用δ18O、δD、δ13C、δ34S、δ87Sr/86Sr等多元同位素技术揭示了低钙高镁、富含石膏、菱锶矿的封闭环境更有利于湖南新田岩溶区富锶地下水形成,其地下水的水主要来自大气降水,而锶则主要来源于佘田桥组的碳酸盐岩。2、通过建立PHREEQC水文地球化学反向模型,揭示了方解石、白云石和菱锶矿溶解的差异是下降泉、机井中水化学成分差异的主要原因,也是区别于其它研究区富锶地下水形成机制的最重要因素。
黄荷[7]（2021）在《复杂岩溶矿区地下水化学组分演化研究及充水条件辨识 ——以云南毛坪铅锌矿为例》文中进行了进一步梳理我国西南地区金属矿产资源丰富,其中滇川地区是全国五大铅锌矿采选冶生产基地之一,位于云南省昭通市彝良县的毛坪铅锌矿区作为该区域典型代表矿床品位高、储量大,且开采历史长、开采深度大。随着矿区的延深开采,矿区地下水位显着下降,涌排水量不断增大,成为制约矿山安全开发的主要因素,也构成了典型的人类活动影响下的地下水系统。因此,系统地、准确地辨识矿区充水水源及径流通道显得十分迫切,是矿区地下水防治工作的基础和重点,也帮助认识人类活动影响下复杂岩溶水系统的响应与表征。毛坪铅锌矿区以石炭系、泥盆系碳酸盐岩地层为主要赋矿地层,矿区外围以二叠系灰岩、峨眉山组玄武岩为主,而二叠系、石炭系、泥盆系这三套主要岩溶含水层则分别为二叠系下统梁山组、石炭系下统万寿山组组成的相对隔水层所间隔。矿区区域构造活动强烈、岩溶含水层结构复杂,属于水文地质条件复杂的岩溶裂隙充水矿床,其充水来源与通道问题复杂且一直未有定论:虽然矿区充水以大气降水补给为主,但其主要充水岩层、补给区域、径流方向有待商榷;矿区延深开采中不断揭露深层低温热水,其来源与成因尚未明确,贯穿矿区的洛泽河渗漏是否构成矿区主要补给来源也仍存疑。水文地球化学方法是岩溶水系统补给来源与径流通道认识的重要、有效的工具。本文以地下水系统理论为基础,基于不同路径、不同深度、不同时期的矿区水化学取样及分析工作,针对性地综合利用多种水化学指标对矿区主要充水水源与径流通道等进行系统辨识,并结合水文动态监测的系列数据加以论证,同时拓宽了若干地下水水化学组分指标对于充水条件研究的指示意义。结合历史时期数据,分析总结了矿区在长期开采过程影响下的地下水水化学组分演化特征与规律,及其反映出的矿区充水条件变化。本文取得以下主要研究结论和认识:（1）基于硝酸盐组分总结了矿区浅层水源的补给来源与径流通道。矿区岩溶含水层受到不同程度的硝酸盐污染,这种硝酸盐污染通常伴随着低水温、富集重同位素等特征,指示了来自东侧洼地区的浅层水源补给。地下水硝酸盐浓度的空间分布特征指示了矿区岩溶含水层的优先径流通道,并帮助揭示了石炭系、泥盆系岩溶含水层间由断层控制的北东向或北东向的直接的水力联系通道。尽管并未发现地下水中的硝酸盐浓度随深度增大而增大的趋势,但矿区地下水受硝酸盐污染影响深度之大,揭示了随矿区不断延深开采浅层地下水径流深度加大的结果。同时,矿区地下水中的硝酸盐浓度表现出明显的季节性特征,且在各次降雨事件中反映出的先升高后下降的动态特征表现为淋滤作用控制,结合地下水的其他物理化学指标,可以很好说明矿区所处的岩溶水系统的含水介质仍是以裂隙介质控制为主。总的来说,硝酸盐组分是矿区地下水补给来源、径流通道、滞留时间的良好示踪剂。（2）基于热储系统研究认识了矿区深层热水的补给来源与循环特征。矿区所揭露的深部低温热水氢氧同位素组成比当地泉水或冷水异常偏负,普遍适用的高程效应理论难以解释其偏负的组成特征,反映其主要接受古气候环境下偏冷时期的大气降水补给。该类低温热水属未成熟水,阳离子温标基本不适用,K-Mg温标和石英温标最为合适估算该类热储系统平衡温度,计算所得热储温度为50～65℃,循环深度约1900m,矿区低温热水主要是降水入渗后深循环过程中受地温增温梯度控制而形成。偏重的硫、碳同位素等数据及其表现出的p H降低,HCO3-、SO42-等浓度显着升高的特征,指示了与成矿背景相关的深部CO2、H2S等来源影响,从而使得碳酸盐岩继续溶解、硫化矿物氧化生成硫酸盐。深部地下水与围岩的长期水岩相互作用使得深部低温热水富集了放射性成因锶,并为深部水源贡献比例评价提供了更为适宜的混合模型。综上,矿区深层低温热水水化学组成特征与成矿地球化学背景密切相关。（3）基于低电导率背景揭示了地表水渗漏补给矿区的模式与程度。长期采矿活动影响下地下水位持续下降,导致矿区主要地表水系—洛泽河目前属于亏水河状态,构成了河流渗漏补给地下水的客观条件。地表水直接入渗补给河床下部孔隙水后,主要是在松散含水层中沿平行河流的方向快速径流,因此上下游监测孔对河床扰动试验表现出即时、同步的水位响应;受第四系下部粘土层的控制,孔隙水向下伏岩溶水垂向补给河床扰动后需经数天达到新的平衡状态,并在阳离子交换过程下形成极低电导率,这种低电导率背景指示了孔隙水与下伏岩溶水之间垂向补给过程之缓慢;钻孔稀释试验证明,河床下部岩溶含水层周边存在径流滞缓带,经多方法估算地下水流速在10-2m/d数量级,指示投入示踪剂后需数月才可消减迁移。总体而言,受控于河床沉积结构,地表水渗漏补给并不构成矿区主要充水水源。（4）基于矿区地下水化学时空演化规律阐明了开采影响下充水条件变化。在长期开采影响下,矿区岩溶水系统演化特征主要表现在:矿区涌排水量逐渐增大,水位下降的同时形成明显的降落漏斗,石炭系、泥盆系岩溶含水层间水力联系增强,且泥盆系岩溶含水层的补给来源和径流方向则明显改变;石炭系、泥盆系岩溶含水层在矿区开采影响下的水化学演化模式不同,前者水化学组成变化较小,而后者包括硫酸盐浓度在内的离子组分、矿化度大幅减少,SO4型、SO4·HCO3型向HCO3型、HCO3·SO4型转化;黄铁矿等硫化矿物氧化过程仍是矿区岩溶水硫酸盐组成的主要来源之一,这是集中开采前期异常偏高SO42-组成及当前南部深层热水SO42-浓度较高的主要原因;泥盆系岩溶含水层水化学变化主要得益于北部石炭系浅层水源的跨层补给、南部泥盆系深层水源托顶补给及其两者的混合过程。综上,地下水径流条件变化越大,水化学组成变化程度也就越大,长期开采活动下的径流条件变化是矿区水化学演化的主要控制过程。本文研究的主要特色在于:（1）基于水化学、同位素的方法全面地讨论了毛坪铅锌矿可能的充水来源及其贡献,包括浅层大气降水补给、深层低温热水补给及地表河水渗漏补给,这些水源问题在滇川铅锌矿集区具有共性,可以为研究区其他复杂岩溶金属矿区的防治水研究提供借鉴,具有重要的实践意义;（2）在传统水文地球化学方法解析水文地质条件的基础上,进一步拓宽了相关水化学指标的指示意义,如硝酸盐组分对于补给来源与通道的示踪、锶同位素混合模型较之氢氧同位素混合模型的优势等;（3）矿区作为典型的人类活动影响下的岩溶水系统,本研究结合历史数据分析了长期开采活动对地下水径流条件的改造,及其径流条件变化控制下的水化学演化特征与规律,是后续进一步探讨水动力场与水化学场耦合演化规律的基础。
周倩[8]（2021）在《定量拉曼光谱技术研究SO2-CO2混合注入孔隙介质的非平衡溶解和水岩反应》文中认为CO2减排是控制全球气候变化的重要共识,从燃烧源捕获并存储CO2或减少化石燃料的燃烧是重要的减排手段。然而从燃煤电厂等燃烧源捕获的二氧化碳往往含有少量杂质气体,在运输和储存二氧化碳时会对健康、安全和环境问题产生潜在影响。因此在进行二氧化碳封存前,还必须花费大量资金对气体进行提纯,使捕获的烟气能够达到储存标准。若将这些杂质气体与CO2共同封存在地下含水层中,在实现温室气体减排的同时又可以减少对气源的处理成本。因此杂质在捕获、运输和储存方面的影响是共同封存首要的考虑因素。封存的二氧化碳伴随的杂质如SO2,会改变气流的气液相平衡和密度等属性,注入含水层后会产生强酸性溶液,比注入纯二氧化碳更易与矿物反应而影响含水层、盖层的完整性,了解杂质在封存中的溶解反应行为,对杂质与二氧化碳共注的可行性分析至关重要。本论文在透明高压容器中模拟了SO2随CO2注入深部含水层孔隙介质后的多相流动反应过程,用共聚焦拉曼定量观测技术监测了孔隙结构中各相内物质含量变化及其分布,获得了CO2、SO2在水相和非水相的浓度变化信息,研究了混合气体的非平衡不一致溶解对溶液酸化程度的影响;同时监测流动路径上CO2-SO2混合气体与水岩反应的动态过程,系统的研究了多相流动过程中气体组分的非平衡不一致溶解对矿物溶解-沉淀的影响。论文得到如下结论:（1）采用封汞技术和定量拉曼光谱技术的标定实验,建立了273.15 K～473.15K,8 MPa～50 MPa条件下拉曼谱峰参数与SO2、CO2含量之间的定量关系,获得CO2-SO2-H2O三元平衡条件下CO2相中SO2的组成,并为CO2-SO2体系的模拟提供基础数据。（2）封存环境中,SO2的溶解性和溶解范围决定了溶液酸化的程度。在SO2-H2O体系中,获得了地质封存温压条件下SO2在水相的溶解度。在已知浓度的均一溶液中,水中SO2浓度与拉曼光谱之间的定量关系受压力的影响较小,但随着温度的升高而增大。在饱和SO2水溶液中,SO2溶解度受到气体相态的影响较大,当SO2处于低压范围,相态为气相时,压力对SO2在水中的溶解度的影响是显着的,而温度的影响可以忽略不计;当SO2为液相时,随着温度的升高,SO2在水中的溶解度显着增加,压力对溶解度的影响很小,在封存环境中SO2相态的转变会影响其溶解能力。（3）在相同的温压下,SO2在水中的溶解度远高于CO2,且两种气体在水中的溶解行为存在差异,由于分子间缔合作用减弱,低压下SO2在水中的溶解趋势随温度的升高有突降的趋势,而CO2的溶解度随温度变化趋势稳定。当压力在5 MPa以上时,SO2与CO2溶解度比值随着温度的增加而增大,压力越低,该上升趋势越明显,在封存环境中,较高的温度和较低的压力会使SO2与CO2的溶解度分异更明显。（4）为了研究CO2-SO2混合气注入含水层驱替过程中的非平衡不一致溶解扩散规律,实验模拟了不同温度下CO2-SO2混合气在含水层中的扩散过程。在一维毛细管中,监测CO2-SO2混合气在水溶液中不同位置的浓度随时间的变化规律,气相组成比和亨利常数比值制约着SO2和CO2向水相的动态分配。SO2的溶解迁移与CO2存在较大差异,当混合气体注入水溶液中进行溶解扩散时,在气液界面处,CO2的浓度几乎不随时间变化;但SO2在水中的溶解度远大于CO2,且溶解速率较快,其浓度随时间会呈现先急速增加的趋势,随着SO2在水中的溶解,气相中分压逐渐减小,其浓度趋于稳定。在远离界面处,气体在水中的传输速率主要制约于空间上的浓度梯度。SO2的存在对CO2扩散系数的影响可以忽略,SO2和CO2的不一致溶解扩散主要受到气相组分和液相中溶解度的影响。（5）拉曼原位观测了CO2-SO2混合气体注入二维微孔隙模型后在死端孔隙和孔腹、孔喉处气体的浓度分布,分析孔隙结构对混合气分布的影响。在死端孔隙中,CO2和SO2的溶解迁移与一维毛细管中的过程一致,气体首先积聚在气液界面处,并在溶液中产生浓度梯度,使其在孔隙空间进一步扩散;当气相分压较大,死端孔隙中的溶液很快达到饱和,SO2的高溶解性使其在溶液中的浓度持续增加,并降低CO2的浓度。当气体扩散稳定时,在孔喉和孔腹中,溶液中气体浓度分布不再变化,孔喉处溶解的SO2、CO2浓度在中心处较低,两侧浓度高,整个孔喉空间SO2浓度远高于CO2,孔喉对SO2浓度分布的影响比CO2更明显;孔腹处浓度分布显示孔隙介质表壁附近气体浓度低,孔腹中心的气体浓度高。在多孔介质中,气体更易分布在孔隙空间较大的区域,孔隙结构对气体的不一致溶解有一定影响。（6）根据气体在水中的浓度计算孔隙介质中水溶液的酸性,溶液中的p H值主要受到SO2浓度的影响,SO2浓度更高的地方其酸性会更强,在混合体系中,即使少于1%的SO2也会使溶液的p H值快速降低至1左右。在孔隙空间中气体更易聚集的孔腹等空间较大的区域酸性更强,水岩作用会更加剧烈。（7）水-气-岩反应受到气体溶解度和空间分布的影响,SO2的加入增加流体的酸性,增强了水岩反应的程度,优先于CO2参与水岩反应,改变了孔隙空间中溶解和沉淀物质的含量。在研究CO2-SO2混合气注入含水层后气-水-岩的反应情况中,用拉曼原位模拟了CO2-SO2混合气注入含水层与硅酸盐的反应过程,揭示了CO2-SO2与硅灰石介质水岩反应的产物变化形态和转化过程。SO2酸性气体参与下的水岩反应加强了储层介质孔渗性的变化趋势,SO2杂质会加快水岩反应速率,并抑制HCO3-,CO32-离子的形成,矿物表面和溶液中均会优先生成Ca SO4沉淀;当SO2完全转化之后,CO2才会参与水岩反应,在矿物表面形成CO32-类沉淀,溶液中会出现HCO3-离子。SO2与水岩反应形成的Ca SO4沉淀不仅覆盖在矿物表面,还会在溶液中大量形成,且不易溶解,结合SO2在孔隙空间的分布,SO2的溶解会更多地堵塞孔隙通道和孔隙的封闭端。另外,SO2的溶解和反应过程更多发生在注入前期,并且优于CO2,同时SO2主要集中在界面附近,堵塞更容易发生在界面附近,因此会明显影响注入性能。
张世忠[9]（2021）在《伊犁矿区弱胶结地层采动阻水性能演化规律及其控制机理》文中研究说明弱胶结地层煤炭开采与脆弱生态环境保护之间的矛盾是制约我国西北煤炭开发的一大难题。基于弱胶结岩石初始孔隙发育、强度低、胶结性差、富含粘土矿物、遇水易膨胀泥化等物理力学特征,针对当前弱胶结地层保水采煤面临的岩石渗透特性不明、覆岩阻水性演化规律不清、传统保水采煤理论适用性差等难点,综合采用实验室测试、理论分析、物理模拟、数值模拟及现场实测方法,研究弱胶结地层采动覆岩阻水性能演化规律及其控制机理,取得了以下研究成果:（1）明确了弱胶结岩石微观结构特征,揭示了弱胶结岩石渗透特性。以典型弱胶结泥岩、砂岩为研究对象,明确了岩石孔隙率、孔径大小、连通性、胶结形式、矿物组分特征及其对岩石全应力应变过程渗透率变化的影响规律。考虑弱胶结岩石压缩过程中的基质融合和基质破裂,定义了岩石损伤变量D,建立了考虑基质压缩-融合-破裂全过程的弱胶结岩石应力-损伤-渗流耦合方程,有效表征了弱胶结岩石初始渗透率高而残余阶段渗透率增幅较小的渗透特性。（2）揭示了水力-应力耦合作用下采动弱胶结覆岩移动变形特征,提出了隔水层失稳判据。构建了基于伺服控制的固液耦合三维无损监测实验系统,分析了弱胶结地层覆岩垮落与裂隙发育特征,揭示了弱胶结隔水岩层采动稳定性时空演化规律与隔水自修复机理。考虑地下水的流动性和隔水层弯曲变形后所受水压的变化,建立了隔水层板稳定性力学模型,得到了隔水层应力失稳和应变失稳判据。（3）揭示了采动弱胶结覆岩阻水性能与地下水流场演化规律,得到了覆岩阻水性与地下水流场影响主控因素及权重。分析了采高、推进速度、工作面长度、推进距离、煤水之间距离五因素对覆岩阻水性和地下水流场影响规律,得到了各因素影响敏感性。基于BP神经网络,建立了采高、推进速度、工作面长度、推进距离、煤水之间距离与隔水层最大水平变形和地下水最大垂向降深数据关联模型,得到了覆岩阻水性、地下水流场影响主控因素分别为采高和煤水之间距离、采高,权重分别为0.43和0.32、0.54。（4）建立了等效水资源承载力与等效采高、等效阻水厚度之间关系,提出了以矿区等效水资源承载力为约束的地下长壁开采时空参数确定方法。分析了弱胶结地层等效采高、等效阻水厚度、等效水资源承载力“三等效”保水采煤科学内涵,建立了矿区等效水资源承载力与等效采高、等效阻水厚度之间关系。以矿区等效水资源承载力为约束,提出了弱胶结地层地下长壁开采时空参数确定方法,并成功应用于现场工程实践。本论文有图132幅,表44个,参考文献197篇。
王高祥[10]（2021）在《连云港徐圩新区盐渍土中水盐运移规律与改良技术研究》文中进行了进一步梳理江苏沿海经济区地处我国三大生产力布局（长江沿岸、东部沿海和沿陇海兰新线）主轴线交会区域,地理位置优势显着,是我国东部地区重要的经济增长长极。但受成土背景影响,区内分布着大面积的滨海盐渍土,土壤盐分含量高,生态环境脆弱,土壤盐渍化问题已成为制约区域综合发展的重要环境问题,亟须开展盐渍土改良工作,保障地区生态环境和社会经济发展的协调统一。基于此,本文以江苏省连云港市徐圩新区作为研究区,通过野外综合调查、土壤和地下水原位监测等方法,查明研究区土壤盐渍化发育规律和盐渍土中水盐运移规律。在此基础上,针对研究区土壤盐渍化特点,开展室内土柱模拟实验优选盐渍土基质改良材料和复合隔盐层材料及结构,并通过野外现场试验,对土壤水盐调控方案改良效果进行检验,旨在为滨海高盐土地区盐渍土改良与生态修复提供参考依据与技术指导。通过本次研究,得到以下结论:（1）野外调查数据显示,研究区土壤盐渍土危害以盐化为主,土壤碱胁迫尚不显着,主要危害离子为Cl-和Na+。0～-1m、-1～-2m、-2～-3m深度土壤盐分空间分布均表现出中等程度的空间自相关性,总体呈现出“东高西低”的水平向分布格局。在垂向分布上,土壤盐分垂向分布表现出底聚型和表聚型两种主要类型,海岸线变迁、地下水埋深和TDS含量、土地利用方式是影响研究区土壤盐分空间分布的主要环境因素。（2）受季风性气候因素影响,研究区地下水埋深、电导率、土壤含水率和含盐量均表现出显着的季节性变化特征,监测期内土壤脱盐-积盐过程交替发生。根据土壤盐分动态,可将监测期土壤脱盐-积盐过程划分为3个阶段:2019年12月份至2020年3月份为积盐期,4月份至9月份为脱盐期,10月份至12月份为积盐期。土壤盐分对降水过程的响应特征可以划分为两个阶段,在降水初期由于降水淋盐作用造成的上层土壤盐分逐层向下传递,使得土壤盐分形成了暂时的高值期;随着降水的持续进行,土壤盐分淋失速率加快,土壤盐分含量逐渐降低,土壤进入脱盐期。（3）与均质土壤相比,秸秆和木屑材料的混施可以对土壤产生物理性的混掺效应,改善了盐渍土土壤结构,增加了土壤透水能力,为土壤盐分的淋失提供了必要条件。两种材料的改善效果对比显示,相同混施比例条件下秸秆改良效果优于木屑,二者改良效果差异性与材料密度和结构有关。综合对比两种改良材料以及不同添加量情况下盐渍土土壤脱盐率和脱盐时间,建议将秸秆作为研究区盐渍土基质改良材料,秸秆添加量为2%～4%,基本可以满足改土要求。（4）复合隔盐层阻盐实验结果表明:新型复合隔盐层结构可以有效阻断土壤毛细上升通道,防止因盐分随毛细水向表层迁移造成地上层土壤返盐,对隔盐层上部土壤起到了保护作用。（5）野外现场试验结果显示,本次研究提出的土壤水盐调控方案使土壤结构得到了较好的改善,土壤盐分随水分运移得以快速排出,增加了土壤脱盐速率,同时有效的防止了因毛细水上升引起的土壤返盐问题,取得了较好的盐渍土改良效果。
二、石膏模型中水的运动（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、石膏模型中水的运动（论文提纲范文）
（1）淮南煤田岩溶地下水化学特征及形成机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 岩溶地下水系统 |
| 1.2.2 岩溶水文地球化学 |
| 1.2.3 水文地球化学模拟 |
| 1.2.4 淮南煤田岩溶地下水 |
| 1.2.5 存在不足和问题 |
| 13 研究内容、研究方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.3.4 主要工作量 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象水文 |
| 2.2 地层与构造 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 构造 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 2.3.1 新生界松散层 |
| 2.3.2 二叠系煤系砂岩含隔水层 |
| 2.3.3 石炭系上统岩溶裂隙含水层组 |
| 2.3.4 奥陶系下统岩溶裂隙含水层组 |
| 2.3.5 推覆体含水层组 |
| 2.4 地下水补径排条件 |
| 3 岩溶及地下水动态特征 |
| 3.1 岩性与结构 |
| 3.1.1 碳酸盐岩厚度 |
| 3.1.2 碳酸盐岩成分与结构 |
| 3.1.3 岩性对岩溶发育影响 |
| 3.2 构造对岩溶发育影响 |
| 3.2.1 节理与断层 |
| 3.2.2 微观构造形迹 |
| 3.2.3 浅部岩溶及岩溶泉 |
| 3.2.4 岩溶陷落柱及岩溶塌陷 |
| 3.2.5 构造对岩溶水系统的影响 |
| 3.3 岩溶地下水水动力特征 |
| 3.3.1 水位与涌水量动态特征 |
| 3.3.2 岩溶含水层富水性 |
| 3.3.3 岩溶地下水流场 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 岩溶地下水水文地球化学特征 |
| 4.1 样品采集与测试 |
| 4.2 常规离子含量特征分析 |
| 4.2.1 平面分布特征 |
| 4.2.2 垂向分布特征 |
| 4.2.3 水化学类型分析 |
| 4.2.4 聚类分析 |
| 4.3 微量元素含量分析 |
| 4.4 同位素含量分析 |
| 4.4.1 氢氧稳定同位素分析 |
| 4.4.2 氚放射性同位素分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岩溶地下水形成作用 |
| 5.1 离子来源 |
| 5.1.1 太灰水 |
| 5.1.2 奥灰水 |
| 5.2 水文地球化学作用 |
| 5.2.1 太灰水 |
| 5.2.2 奥灰水 |
| 5.3 溶沉平衡模拟 |
| 5.3.1 矿物相选择 |
| 5.3.2 溶沉判别 |
| 5.4 混合比例模拟 |
| 5.4.1 混合水源 |
| 5.4.2 混合比例 |
| 5.5 反应路径模拟 |
| 5.5.1 路径选择 |
| 5.5.2 模拟结果 |
| 5.5.3 水化学作用机制 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 岩溶地下水成因模式 |
| 6.1 影响岩溶地下水形成控制因素 |
| 6.1.1 构造条件 |
| 6.1.2 埋藏条件 |
| 6.1.3 温度条件 |
| 6.1.4 压力条件 |
| 6.2 岩溶地下水成因模式 |
| 6.2.1 入渗-径流型模式 |
| 6.2.2 入渗-开采型模式 |
| 6.2.3 径流-滞留型模式 |
| 6.2.4 径流-开采型模式 |
| 6.3 岩溶水化学类型分带与系统分区 |
| 6.3.1 岩溶水化学类型分带 |
| 6.3.2 岩溶水系统分区 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）准格尔煤田岩溶地下水水化学特征及演化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水文地球化学特征 |
| 1.2.2 同位素示踪地下水循环 |
| 1.2.3 水文地球化学在矿区水化学研究中的应用 |
| 1.2.4 研究区以往工作及存在问题 |
| 1.3 研究目标、研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象与水文 |
| 2.2 地质条件概况 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 地质构造 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 2.3.1 含水层分布特征与埋藏条件 |
| 2.3.2 隔水层分布特征与埋藏条件 |
| 2.4 岩溶发育特征 |
| 2.4.1 可溶岩特征 |
| 2.4.2 岩溶发育形态 |
| 2.4.3 岩溶发育规律 |
| 2.5 岩溶水系统及循环条件 |
| 2.5.1 岩溶水系统 |
| 2.5.2 岩溶地下水补给、径流、排泄条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 岩溶地下水常规水化学特征 |
| 3.1 样品采集与测试 |
| 3.2 岩溶地下水水化学组分特征 |
| 3.2.1 地下水总体水化学组分特征 |
| 3.2.2 岩溶水“低矿化度、高氯离子”水化学特征 |
| 3.3 水化学类型划分 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 岩溶地下水环境同位素特征 |
| 4.1 氢氧同位素特征 |
| 4.1.1 氢氧稳定同位素特征 |
| 4.1.2 氚(3H)同位素特征 |
| 4.2 岩溶地下水补给来源 |
| 4.2.1 区域大气降水线 |
| 4.2.2 岩溶水补给来源 |
| 4.3 大气降水和地表水补给比例 |
| 4.4 黄河侧向渗漏补给岩溶水 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岩溶地下水水化学形成作用及演化规律 |
| 5.1 岩溶含水层矿物组分特征 |
| 5.2 水化学特征形成机制 |
| 5.2.1 岩溶水化学场空间变化规律 |
| 5.2.2 Gibbs水化学形成机制 |
| 5.2.3 水化学形成作用 |
| 5.3 水化学作用的演化 |
| 5.3.1 离子相关性与标准化 |
| 5.3.2 基于主成分分析 |
| 5.4 水文地球化学反向模拟 |
| 5.4.1 水文地球化学反向模拟基础理论 |
| 5.4.2 模拟路径的选取 |
| 5.4.3 矿物饱和指数变化规律 |
| 5.4.4 可能矿物相的确定 |
| 5.4.5 水文地球化学反向模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 准格尔矿区岩溶地下水循环规律 |
| 6.1 岩溶水中主要阴阳离子来源 |
| 6.1.1 钠和氯离子的来源 |
| 6.1.2 钙、镁和重碳酸根离子的来源 |
| 6.1.3 硫酸根离子的来源 |
| 6.2 岩溶水水循环条件特征 |
| 6.3 岩溶水水化学演化概念模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）贵州理疗热矿水（温泉）形成机理及其对人群健康的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 理疗热矿水(温泉)分类 |
| 1.2.2 理疗热矿水(温泉)水文地球化学演化机理 |
| 1.2.3 水文地球化学模拟 |
| 1.2.4 理疗热矿水(温泉)医学地质学 |
| 1.2.5 贵州理疗热矿水(温泉)研究程度及存在问题 |
| 1.3 研究目标、内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 关键科学问题及创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 气候及气象 |
| 2.1.3 水文 |
| 2.1.4 地形地貌 |
| 2.1.5 社会经济概况 |
| 2.2 地质特征 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 岩相古地理 |
| 2.2.3 地质构造 |
| 2.2.4 水文地质 |
| 2.3 地热地质条件 |
| 2.3.1 热储单元结构特征 |
| 2.3.2 地热异常构造 |
| 2.3.3 地温场特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 理疗热矿水(温泉)地球化学特征 |
| 3.1 样品采集与测试 |
| 3.1.1 样品采集 |
| 3.1.2 样品测试 |
| 3.2 岩石地球化学特征 |
| 3.2.1 矿物岩石特征 |
| 3.2.2 主量元素特征 |
| 3.2.3 微量元素特征 |
| 3.2.4 稀土元素特征 |
| 3.3 水文地球化学特征 |
| 3.3.1 常量组份特征 |
| 3.3.2 微量组分特征 |
| 3.3.3 稀土元素特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 理疗热矿水(温泉)类型 |
| 4.1 地质成因类型 |
| 4.1.1 理疗热矿水(温泉)地质类型 |
| 4.1.2 理疗热矿水(温泉)地热系统类型 |
| 4.1.3 理疗热矿水(温泉)热储类型 |
| 4.2 理疗热矿水(温泉)分类 |
| 4.2.1 基于地质地球化学特征分类 |
| 4.2.2 基于统计学分类 |
| 4.3 理疗热矿水(温泉)类型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 理疗热矿水(温泉)水文地球化学演化机理 |
| 5.1 样品采集与测试 |
| 5.1.1 样品采集 |
| 5.1.2 样品测试 |
| 5.2 热流体起源及深循环特征 |
| 5.2.1 热矿水起源 |
| 5.2.2 热矿水滞留时间 |
| 5.2.3 热储温度及温标理论 |
| 5.2.4 水岩平衡状态判断 |
| 5.2.5 热储温度估算 |
| 5.2.6 热储埋深及循环深度 |
| 5.3 主要水化学组分水文地球化学过程 |
| 5.3.1 常量组分水文地球化学过程 |
| 5.3.2 微量组分水文地球化学过程 |
| 5.4 稀土元素水文地球化学过程指示意义 |
| 5.4.1 REEs分异特征指示意义 |
| 5.4.2 Ce异常特征及其指示意义 |
| 5.4.3 Eu异常特征及其指示意义 |
| 5.5 同位素水文地球化学示踪 |
| 5.5.1 碳同位素 |
| 5.5.2 锶同位素 |
| 5.5.3 硫同位素 |
| 5.6 反向水文地球化学模拟 |
| 5.6.1 模拟的必要性和软件选择 |
| 5.6.2 反应路径的确定 |
| 5.6.3 可能的矿物相化学反应 |
| 5.6.4 模拟结果与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 理疗热矿水(温泉)形成机理研究 |
| 6.1 理疗热矿水(温泉)形成条件 |
| 6.1.1 热储层和盖层 |
| 6.1.2 构造 |
| 6.1.3 水源 |
| 6.1.4 热源 |
| 6.1.5 物质来源 |
| 6.2 理疗热矿水(温泉)成因模式 |
| 6.2.1 碳酸盐岩型理疗热矿水(温泉)形成过程 |
| 6.2.2 变质岩型理疗热矿水(温泉)形成过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 理疗热矿水(温泉)与人群健康关联性 |
| 7.1 流行病学调查 |
| 7.1.1 调查方法 |
| 7.1.2 调查结果 |
| 7.2 典型理疗热矿水(温泉)与人群健康关联性 |
| 7.2.1 理疗热矿水(温泉)与人群健康关联性 |
| 7.2.2 理疗热矿水(温泉)对人群健康影响的环境地球化学机理探讨 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与建议 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 建议 |
| 附表 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）柴达木盆地碳酸盐沉积对火星古气候及宜居环境演变的类比研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 火星的基本情况 |
| 1.1.1 火星的物理特性 |
| 1.1.2 火星的形成及地质历史 |
| 1.1.3 火星的表面特征 |
| 1.2 研究火星的意义 |
| 1.3 火星水作用历史及探测成果 |
| 1.3.1 早期火星探测成果 |
| 1.3.2 寻找火星上的“水” |
| 1.3.3 火星古可居环境的评估 |
| 1.4 火星碳酸盐谜团 |
| 1.4.1 火星大气及气候演变 |
| 1.4.2 火星大气二氧化碳 |
| 1.4.3 火星碳酸盐 |
| 1.4.4 碳酸盐缺失成因假说 |
| 1.5 选题依据及研究方法 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究手段 |
| 1.5.3 研究意义 |
| 1.6 本论文工作量 |
| 第2章 柴达木盆地作为火星类似环境 |
| 2.1 比较行星学 |
| 2.2 火星类似环境的建立 |
| 2.3 柴达木盆地概况 |
| 2.3.1 柴达木盆地古湖演化历史 |
| 2.3.2 柴达木盆地气候特征 |
| 2.4 柴达木盆地作为火星类似环境 |
| 2.4.1 沙丘 |
| 2.4.2 雅丹 |
| 2.4.3 蒸发多面体 |
| 2.4.4 冲沟、河谷及冲积扇 |
| 2.4.5 蒸发盐沉积 |
| 2.4.6 可居性 |
| 2.5 柴达木盆地碳酸盐 |
| 2.5.1 地表分布情况 |
| 2.5.2 SG-1 钻孔 |
| 2.6 工作区选择 |
| 2.7 柴达木盆地野外工作 |
| 2.7.1 研究区地表特征 |
| 2.7.2 研究区地表沉积物 |
| 2.7.3 采样点概况 |
| 第3章 碳酸盐结核的成因及古气候意义 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳酸盐结核 |
| 3.2.1 碳酸盐结核的成因 |
| 3.2.2 碳酸盐结核的形成环境 |
| 3.3 火星结核 |
| 3.4 样品及采样点 |
| 3.4.1 采样点地质背景 |
| 3.4.2 样品介绍 |
| 3.5 研究结果 |
| 3.5.1 岩相学特征 |
| 3.5.2 矿物学特征 |
| 3.5.3 X射线荧光面扫描分析 |
| 3.5.4 年代学及同位素特征 |
| 3.6 研究意义 |
| 3.6.1 基于结核矿物学与同位素特征的古气候重建 |
| 3.6.2 柴达木结核同心环状结构的成因机制 |
| 3.6.3 对火星结核的启示意义 |
| 第4章 碳酸盐鲕粒及赋存伪枝藻素的天体生物学意义 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碳酸盐鲕粒 |
| 4.2.1 鲕粒的定义与研究意义 |
| 4.2.2 鲕粒的成因 |
| 4.3 样品介绍 |
| 4.4 鲕粒样品表征结果 |
| 4.4.1 矿物学特征 |
| 4.4.2 年代学研究 |
| 4.4.3 同位素特征 |
| 4.5 鲕粒中赋存伪枝藻素 |
| 4.5.1 伪枝藻素 |
| 4.5.2 伪枝藻素的萃取和鉴定 |
| 4.6 鲕粒成因探讨 |
| 4.6.1 鲕粒样品的形成过程 |
| 4.6.2 鲕粒样品的成因 |
| 4.7 研究意义 |
| 第5章 碳酸盐麻点岩石及赋存生物黄铁矿的天体生物学意义 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 火星麻点岩石 |
| 5.2.1 海盗2 号 |
| 5.2.2 火星麻点岩石特征 |
| 5.2.3 风力作用成因 |
| 5.2.4 化学物理风化成因 |
| 5.3 温泉及其天体生物学意义 |
| 5.3.1 温泉沉积 |
| 5.3.2 温泉的天体生物学意义 |
| 5.4 柴达木盆地麻点岩石 |
| 5.4.1 形态特征 |
| 5.4.2 矿物学特征 |
| 5.4.3 同位素特征 |
| 5.5 麻点岩石中的黄铁矿 |
| 5.5.1 形貌特征 |
| 5.5.2 硫同位素特征 |
| 5.6 研究意义 |
| 5.6.1 古温泉环境的存在 |
| 5.6.2 保存生物黄铁矿的意义 |
| 第6章 研究结论及展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 创新点、不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文 |
（5）榆神矿区四期规划区含水层水矿化度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下水矿化度的发育规律 |
| 1.2.2 地下水矿化度的影响因素 |
| 1.2.3 地下水矿化度的预测模型 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 水文及气象 |
| 2.2 地质概况 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 煤层 |
| 2.2.3 构造 |
| 3 地下水径流系统 |
| 3.1 区域地下水系统 |
| 3.1.1 含水层系统 |
| 3.1.2 地下水水流系统 |
| 3.1.3 地下水动态特征 |
| 3.1.4 地下水补径排 |
| 3.2 研究区水文地质条件 |
| 3.2.1 含(隔)水层特征 |
| 3.2.2 含水层系统结构 |
| 3.2.3 地下水径流特征 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 地下水矿化度变化规律及影响因素 |
| 4.1 样品的收集 |
| 4.1.1 水样数据的收集与整理 |
| 4.1.2 岩样数据的收集及分析 |
| 4.2 地下水水化学指标及分布特征 |
| 4.2.1 地下水水化学主要组分特征 |
| 4.2.2 地下水水化学类型 |
| 4.2.3 地下水水化学空间分布特征 |
| 4.3 地下水矿化度的空间变化规律 |
| 4.3.1 矿化度总体特征 |
| 4.3.2 地下水矿化度平面变化规律 |
| 4.3.3 地下水矿化度垂向变化规律 |
| 4.4 地下水化学控制机制 |
| 4.4.1 主要离子来源 |
| 4.4.2 地下水化学组分的水-岩相互作用 |
| 4.5 地下水矿化度影响因素 |
| 4.5.1 水动力条件 |
| 4.5.2 地质构造 |
| 4.5.3 地层岩性 |
| 4.5.4 地下水埋深 |
| 4.5.5 气候条件 |
| 4.5.6 温度场 |
| 4.5.7 人类活动 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 矿井主要充水含水层水的矿化度预测 |
| 5.1 预测指标 |
| 5.1.1 岩性 |
| 5.1.2 地下水流速 |
| 5.1.3 地下水埋深 |
| 5.1.4 水温 |
| 5.2 预测方法 |
| 5.2.1 支持向量机(SVM) |
| 5.2.2 最小二乘支持向量机(LS-SVM) |
| 5.2.3 粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM) |
| 5.2.4 自适应粒子群算法优化最小二乘支持向量机(APSO-LSSVM) |
| 5.3 预测模型参数 |
| 5.3.1 模型预处理 |
| 5.3.2 模型数据扩充 |
| 5.3.3 模型参数选取 |
| 5.4 预测结果 |
| 5.4.1 模型性能分析 |
| 5.4.2 模型结果分析 |
| 5.4.3 最优模型选择 |
| 5.5 预测模型应用 |
| 5.6 高矿化度水处理对策 |
| 5.6.1 高矿化度水的回用处理 |
| 5.6.2 研究区高矿化度水处理工艺 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）湖南新田县富锶地下水形成机理研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文主要创新点 |
| 第二章 研究区概况与数据获取 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形、地貌 |
| 2.1.3 气候 |
| 2.1.4 水文 |
| 2.1.5 生态特征 |
| 2.2 区域地质背景 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 地质构造 |
| 2.3 区域水文地质条件 |
| 2.3.1 地下水类型及含水岩组富水程度 |
| 2.3.2 岩溶地下水补、径、排条件 |
| 2.4 样品采集与数据获取 |
| 2.4.1 样品采集 |
| 2.4.2 样品测试 |
| 2.4.3 数据处理 |
| 第三章 富锶地下水水化学时空变化特征 |
| 3.1 富锶地下水Sr~(2+)空间分布特征 |
| 3.1.1 水文地球化学水平分带及指示意义 |
| 3.1.2 水文地球化学垂向分带及指示意义 |
| 3.1.3 典型剖面富锶地下水水化学组分空间变化特征 |
| 3.2 富锶地下水Sr~(2+)时间变化特征 |
| 3.2.1 降雨量对Sr~(2+)的影响 |
| 3.2.2 富锶地下水的运动方式 |
| 3.3 结论 |
| 第四章 富锶地下水物质来源及形成的环境条件 |
| 4.1 地下水中δ~(18)O和 δD同位素特征及来源示踪 |
| 4.1.1 研究区大气降水同位素特征 |
| 4.1.2 地表水、地下水中δ~(18)O和 δ~2H分布特征和补给来源 |
| 4.1.3 富锶地下水氘盈余及其环境意义 |
| 4.2 富锶地下水Sr的来源示踪 |
| 4.2.1 基于岩石、土壤锶含量分析 |
| 4.2.2 基于地下水~(87)Sr/~(86)Sr分析 |
| 4.3 富锶地下水形成的环境条件 |
| 4.3.1 富锶地下水中δ~(13)C值以及DIC(溶解性无机碳)来源 |
| 4.3.2 富锶地下水中SO_4~(2-)、δ~(34)S含量特征及环境意义 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 溶解性有机质对锶迁移转化的影响 |
| 5.1 富锶地下水DOM荧光特征 |
| 5.1.1 地表水、地下水(下降泉、机井)DOM荧光特征 |
| 5.1.2 DOM荧光物质的PARAFAC组分解译 |
| 5.1.3 富锶地下水DOM组分之间相关性分析 |
| 5.1.4 富锶地下水DOM来源解析 |
| 5.2 DOM与 Sr~(2+)的相互作用 |
| 5.2.1 实验目的 |
| 5.2.2 实验设置 |
| 5.2.3 数据分析 |
| 5.2.4 实验结果与讨论 |
| 5.3 结论 |
| 第六章 富锶地下水水化学组分形成机制 |
| 6.1 富锶地下水水化学组分形成的水动力条件 |
| 6.1.1 岩溶发育特征 |
| 6.1.2 岩性对水动力条件的影响 |
| 6.1.3 地下水系统分区对水动力条件的影响 |
| 6.1.4 深度对水动力条件的影响 |
| 6.1.5 基于γ(Cl~-)/γ(Ca~(2+))水动力条件分析 |
| 6.2 富锶地下水水化学组分形成的水化学条件 |
| 6.2.1 基于离子比例系数的分析 |
| 6.2.2 富锶地下水水化学的形成作用 |
| 6.2.3 富锶地下水水化学形成的统计学分析 |
| 6.3 富锶地下水形成的水-岩作用机理研究 |
| 6.3.1 局部浅循环室内模拟实验 |
| 6.3.2 区域深循环室内模拟实验 |
| 6.3.3 分析与讨论 |
| 6.4 富锶地下水形成的水文地球化学模拟 |
| 6.4.1 含锶(Sr)矿相分析 |
| 6.4.2 反应路径的确定 |
| 6.4.3 矿物相和可能的化学反应 |
| 6.4.4 模拟结果分析 |
| 6.5 富锶地下水形成模式 |
| 6.6 结论 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）复杂岩溶矿区地下水化学组分演化研究及充水条件辨识 ——以云南毛坪铅锌矿为例（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矿区充水条件研究 |
| 1.2.2 水化学组分演化研究 |
| 1.2.3 发展趋势及存在问题 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 滇东北毛坪铅锌矿概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象水文 |
| 2.2 基础地质与成矿背景 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 地质构造 |
| 2.2.3 成矿背景 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 2.3.1 含水岩组划分 |
| 2.3.2 矿区开采历史 |
| 2.3.3 关键水文地质问题 |
| 2.4 研究工作概况 |
| 2.4.1 水文地质调查 |
| 2.4.2 河床扰动试验 |
| 2.4.3 样品采集分析 |
| 第三章 基于硝酸盐组分的浅层水源识别 |
| 3.1 地下水补给来源 |
| 3.1.1 地下水硝酸盐特征 |
| 3.1.2 浅层水源补给识别 |
| 3.2 地下水径流通道 |
| 3.2.1 跨层联系通道 |
| 3.2.2 优先径流通道 |
| 3.2.3 通道深度特征 |
| 3.3 硝酸盐动态特征 |
| 3.3.1 季节尺度的动态特征 |
| 3.3.2 暴雨事件中动态特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于多元同位素的深层水源识别 |
| 4.1 热水补给来源 |
| 4.1.1 热水水化学特征 |
| 4.1.2 补给高程与时期 |
| 4.2 热水循环深度 |
| 4.2.1 热储温度计算 |
| 4.2.2 循环深度计算 |
| 4.3 水岩相互作用 |
| 4.3.1 放射性Sr来源 |
| 4.3.2 深部碳源补给 |
| 4.3.3 硫同位素组成 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 矿区地表河流渗漏补给模式辨识 |
| 5.1 渗漏条件分析 |
| 5.1.1 前人研究基础 |
| 5.1.2 河道沉积结构 |
| 5.2 低电导率指示 |
| 5.2.1 低电导率背景 |
| 5.2.2 钻孔稀释试验 |
| 5.3 水文动态指示 |
| 5.3.1 水温序列监测 |
| 5.3.2 河床扰动试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 开采影响下的矿区充水条件演化 |
| 6.1 水文地球化学演化 |
| 6.1.1 时空演化特征 |
| 6.1.2 地球化学过程 |
| 6.1.3 演化过程研究 |
| 6.2 矿区充水通道变化 |
| 6.2.1 地下水位变化 |
| 6.2.2 径流途径变化 |
| 6.3 矿区充水水源变化 |
| 6.3.1 补给来源变化 |
| 6.3.2 补给比例计算 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）定量拉曼光谱技术研究SO2-CO2混合注入孔隙介质的非平衡溶解和水岩反应（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 二氧化碳的储存方式 |
| 1.1.2 地下含水层封存机制 |
| 1.1.3 二氧化碳的捕集方式 |
| 1.1.4 论文的研究目的和意义 |
| 1.2 非纯净CO_2地质封存的研究现状 |
| 1.2.1 杂质气体对CO_2地质封存的影响 |
| 1.2.2 地质封存中水-气-岩反应的研究现状 |
| 1.2.3 SO_2对CO_2地质封存的影响 |
| 1.3 SO_2-CO_2-H_2O体系的研究现状 |
| 1.3.1 SO_2-CO_2-H_2O体系的溶解度研究现状 |
| 1.3.2 多相流中气体分子的非平衡溶解迁移 |
| 1.3.3 国内外研究存在的问题 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 论文创新点 |
| 1.6 研究技术路线 |
| 第二章 定量拉曼观测的实验装置与原理 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 实验所需试剂和材料 |
| 2.3 定量拉曼观测 |
| 2.3.1 拉曼定量研究原理 |
| 2.3.2 拉曼定量实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SO_2-CO_2-H_2O体系相平衡研究 |
| 3.1 SO_2-CO_2体系拉曼定量关系的建立 |
| 3.2 SO_2在H_2O中溶解度的研究 |
| 3.2.1 拉曼定量关系的建立 |
| 3.2.2 水溶液中SO_2的溶解度确定 |
| 3.2.3 数据可靠性分析 |
| 3.2.4 溶解度模型的改进 |
| 3.3 相平衡条件下SO_2和CO_2的溶解度 |
| 3.3.1 SO_2、CO_2在水中溶解度的差异分析 |
| 3.3.2 基于分子动力学理论分析SO_2在水中溶解度的变化原因 |
| 3.3.3 相平衡条件下水相和非水相的气体组成数据 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SO_2-CO_2的非平衡溶解分布 |
| 4.1 SO_2-CO_2混合气在一维毛细管中的时空分布特征 |
| 4.1.1 装样方法和观测流程 |
| 4.1.2 扩散中SO_2和CO_2气体浓度在时空上的变化 |
| 4.1.3 扩散系数的计算方法 |
| 4.2 SO_2-CO_2混合气在二维微孔隙模型中的分布特征 |
| 4.2.1 装样方法和观测流程 |
| 4.2.2 死端孔隙中气体的动态分布 |
| 4.2.3 孔喉和孔腹中气体的分布差异 |
| 4.3 溶液的pH分布 |
| 4.3.1 溶液中pH的计算方法 |
| 4.3.2 孔隙结构中溶液的pH分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SO_2-CO_2-水-岩反应研究 |
| 5.1 混合气体水岩反应的实验过程 |
| 5.2 硅灰石反应前后的矿物形态和拉曼谱图特征 |
| 5.3 SO_2-CO_2-H_2O-硅灰石反应 |
| 5.3.1 高浓度SO_2情形下SO_2-CO_2混合气体与硅灰石反应实验 |
| 5.3.2 低浓度SO_2情形下SO_2-CO_2混合气体与硅灰石反应实验 |
| 5.3.3 纯CO_2和混有SO_2的CO_2与矿物反应对比实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）伊犁矿区弱胶结地层采动阻水性能演化规律及其控制机理（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 存在问题与不足 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.5 论文创新点 |
| 2 弱胶结岩石物理力学特性与应力-损伤-渗流耦合模型 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 弱胶结岩石微观结构特征 |
| 2.3 弱胶结岩石三轴压缩过程中渗透率变化规律 |
| 2.4 弱胶结岩石应力-损伤-渗流耦合关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 水力-应力耦合作用下采动弱胶结覆岩移动变形特征与隔水层失稳判据 |
| 3.1 弱胶结覆岩移动三维物理模拟实验系统 |
| 3.2 采动覆岩运移与裂隙展布特征 |
| 3.3 隔水层采动稳定性演变规律 |
| 3.4 弱胶结隔水岩层失稳判据 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采动弱胶结覆岩阻水性能与地下水流场演化规律 |
| 4.1 采动弱胶结覆岩阻水性演化特征 |
| 4.2 弱胶结覆岩阻水性影响因素敏感性 |
| 4.3 采动弱胶结地层地下水流场演化规律 |
| 4.4 地下水流场影响因素敏感性 |
| 4.5 覆岩阻水性及地下水流场影响主控因素 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 弱胶结地层保水开采可行性评价方法与控制机理 |
| 5.1 “三等效”保水采煤原理的提出与科学内涵 |
| 5.2 等效采高与开采时空参数关系量化 |
| 5.3 采动覆岩等效阻水厚度定量表征 |
| 5.4 等效水资源承载力量化 |
| 5.5 长壁工作面保水开采参数确定方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 弱胶结地层保水开采工业性试验 |
| 6.1 伊犁四矿地质条件 |
| 6.2 工作面保水开采参数确定 |
| 6.3 工作面保水采煤效果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）连云港徐圩新区盐渍土中水盐运移规律与改良技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土壤水盐运移研究 |
| 1.2.2 盐渍土改良技术 |
| 1.3 研究目标和主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置与地形地貌 |
| 2.1.2 气象条件 |
| 2.1.3 水文概况 |
| 2.2 地质与水文地质条件 |
| 2.2.1 地质概况 |
| 2.2.2 第四纪地质 |
| 2.2.3 第四纪地质沉积环境 |
| 2.2.4 水文地质条件 |
| 第3章 研究区土壤盐渍化发育规律 |
| 3.1 样品采集与数据处理 |
| 3.1.1 样品采集 |
| 3.1.2 数据处理 |
| 3.2 土壤盐渍化特征 |
| 3.2.1 土壤盐分统计特征分析 |
| 3.2.2 土壤盐分离子组成规律 |
| 3.3 土壤盐分空间分布特征 |
| 3.3.1 土壤盐分空间变异性 |
| 3.3.2 土壤盐分空间分布格局 |
| 3.4 土壤盐渍化的环境影响因素 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 研究区盐渍土中水盐运移规律 |
| 4.1 监测系统布设与数据处理 |
| 4.1.1 原位监测系统布设 |
| 4.1.2 数据处理 |
| 4.2 气象动态 |
| 4.3 地下水埋深和电导率动态分析 |
| 4.4 土壤水盐动态分析 |
| 4.4.1 土壤水分动态分析 |
| 4.4.2 土壤盐分动态分析 |
| 4.4.3 降水过程对土壤水盐运移的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 盐渍土改良室内模拟实验 |
| 5.1 滨海盐渍土基质改良的室内实验研究 |
| 5.1.1 实验材料与方法 |
| 5.1.2 结果分析 |
| 5.2 复合隔盐层阻盐效果实验研究 |
| 5.2.1 实验材料与方法 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 盐渍土改良技术的场地应用 |
| 6.1 试验区概况 |
| 6.2 盐渍土改良方案 |
| 6.2.1 场地试验设计 |
| 6.2.2 现场施工 |
| 6.2.3 监测指标及测试方法 |
| 6.3 盐渍土改良效果分析 |
| 6.3.1 土壤淋洗脱盐动态 |
| 6.3.2 土壤脱盐效果分析 |
| 6.3.3 试验区土壤返盐情况 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 存在的问题及建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、石膏模型中水的运动（论文参考文献）
- [1]淮南煤田岩溶地下水化学特征及形成机制研究[D]. 孙丰英. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]准格尔煤田岩溶地下水水化学特征及演化规律研究[D]. 李双慧. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]贵州理疗热矿水（温泉）形成机理及其对人群健康的影响[D]. 陈正山. 贵州大学, 2021(11)
- [4]柴达木盆地碳酸盐沉积对火星古气候及宜居环境演变的类比研究[D]. 孙宇. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021
- [5]榆神矿区四期规划区含水层水矿化度研究[D]. 姚星. 西安科技大学, 2021(02)
- [6]湖南新田县富锶地下水形成机理研究[D]. 苏春田. 中国地质大学, 2021(02)
- [7]复杂岩溶矿区地下水化学组分演化研究及充水条件辨识 ——以云南毛坪铅锌矿为例[D]. 黄荷. 中国地质大学, 2021(02)
- [8]定量拉曼光谱技术研究SO2-CO2混合注入孔隙介质的非平衡溶解和水岩反应[D]. 周倩. 中国地质大学, 2021(02)
- [9]伊犁矿区弱胶结地层采动阻水性能演化规律及其控制机理[D]. 张世忠. 中国矿业大学, 2021
- [10]连云港徐圩新区盐渍土中水盐运移规律与改良技术研究[D]. 王高祥. 吉林大学, 2021(01)