【摘 要】
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近年来,干旱半干旱地下水不合理开发利用正使地下水环境受人类活动的负面影响不断加剧。并在极大程度上制约了干旱半干旱地区经济社会与生态环境的可持续发展。定边平原地区地下水质空间分布不均,在水源地附近地下水水质较好,矿化度低,而在水源地周边则分布着大量劣质水体,由于水源井抽水导致区域地下水位下降,形成局部的降落漏斗,在水头差的作用下,水源地周边的劣质水体向水源地不断运移,导致水源地水质恶化。本文以定边平
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近年来,干旱半干旱地下水不合理开发利用正使地下水环境受人类活动的负面影响不断加剧。并在极大程度上制约了干旱半干旱地区经济社会与生态环境的可持续发展。定边平原地区地下水质空间分布不均,在水源地附近地下水水质较好,矿化度低,而在水源地周边则分布着大量劣质水体,由于水源井抽水导致区域地下水位下降,形成局部的降落漏斗,在水头差的作用下,水源地周边的劣质水体向水源地不断运移,导致水源地水质恶化。本文以定边平原为例,在分析研究区基础水文地质条件和地下水化学分布特征的基础上,进行了研究区地下水脆弱性评价、健康风险评价;同时,概化水文地质条件,建立研究区地下水流数值模型与溶质运移数值模型,通过分析水土混合试验结果获取研究区的反应参数,如langmuir常数和最大吸附能力（?）,加入模型中,实现反应性溶质运移模拟。综合运用解析法和数值模型,研究在马莲滩和衣食梁两个水源地不同开采方案和水源地保护方案下定边平原地下水运动及溶质运移规律,为定边平原水源地保护和淡水资源可持续开发利用提供参考。本文取得的主要研究成果如下:（1）将研究区地下水分为了五个脆弱性等级,南部黄土斜坡及低缓梁岗区和北部部分黄土丘陵区属于较低脆弱性地区,中部平原区包括水源地集中开采区及保护区属于较高脆弱性地区。同时,研究区地下水健康风险评价的结果表明,研究区中南部、西北部非致癌健康风险较高,西南部、中南部致癌健康风险较高。（2）建立了研究区地下水流数值模型与溶质运移数值模型,并利用水位数据验证了模型的精度。通过分析水岩混合试验结果计算得到研究区地下水中Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+的langmuir常数Kl和最大吸附能力（?）值,将计算结果作为必要参数代入模型中,以分别刻画盐岩的溶解,石膏矿物的沉淀以及方解石、白云石矿物的沉淀等。（3）通过调整水源地开采井布设方案,以计算不同开采方案下水源地受劣质水体入侵的程度,计算结果表明:群井开采偏离系数随井间距的增大而减小;在不改变水源地供水能力的前提下,随着抽水井间距的增大,各离子超标范围面积也随井间距增大而减小,所以在水源地建设范围允许的情况下,应尽量增大井间距以减小群井开采的相互干扰,以及减小劣质水体入侵程度。（4）通过在水源地集中开采区段设置注浆帷幕与不同方案的水力帷幕,并建立相应的数值模型,选取超标程度最大的Cl-,计算开采30年末水源地Cl-超标程度,探究合理的水源地保护措施,计算结果说明,注浆帷幕不能较好地起到防止劣质水体入侵的作用,水力帷幕能够有效防治劣质水体的入侵。最终确定水力帷幕布设方案为沿水源地集中开采区段西侧边界设置,距水源井平均400m,单井注水量350m~3/d,井间距平均320m,共布设5口注水井。
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