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第1章 绪论 1

1.1 课题依据与研究意义 1

1.1.1 课题依据 1

1.1.2 强渗透开放岩溶水系统及其研究意义 1

目录 1

1.2 国内外研究现状、存在问题及与本项研究的关系 3

1.2.1 岩溶形成作用与碳循环 3

1.2.2 岩溶含水介质与岩溶水资源模型 3

1.2.3 地下水环境演化与水资源可持续利用 4

1.4 研究特色与创新性评述 5

1.3 技术路线、研究内容与工作方法 5

第2章 研究区地理地质背景 7

2.1 自然地理概况 7

2.1.1 研究区位置 7

2.1.2 地形地貌 8

2.1.3 气象水文 8

2.2 区域地质概况 8

2.2.1 地层 9

2.2.2 构造 9

3.1.1 双村岩溶水系统概念的提出 11

3.1.2 边界系统特征 11

3.1 双村岩溶水系统的天然特征 11

第3章 山东双村强渗透开放岩溶水系统及其开采激励效应 11

3.1.3 含水系统特征 12

3.1.4 流动系统特征 14

3.2 双村岩溶水系统的水资源特点与岩溶水开采状况 16

3.2.1 双村岩溶水系统的水资源特点 16

3.2.2 岩溶水开采状况 16

3.3 双村岩溶水系统的开采激励效应 17

3.3.1 开采激励效应的概念 17

3.3.2 水动力系统的开采激励效应 17

3.3.3 水循环系统的开采激励效应 20

3.3.4 水化学系统的开采激励效应 23

3.4 双村岩溶水系统的强渗透开放性特征 28

3.4.1 双村岩溶水系统的强渗透性 28

3.4.2 双村岩溶水系统的开放性 29

3.5 本章小结 30

第4章 开采激励下的岩溶水动力系统数值模拟研究 31

4.1 模拟模型与求解 31

4.1.1 水文地质概念模型 31

4.1.2 双村岩溶水系统水文地质数值模拟与资源评价回顾 32

4.1.3 双层拟三维水流模型的数学描述 32

4.1.4 模拟模型的建立与求解 34

4.2 模拟模型的调试与技术处理 38

4.2.1 原始模型拟合效果与误差成因分析 38

4.2.2 降水入渗补给的非线性性质及其模拟 40

4.2.3 水动力模拟模型的主要参数 43

4.3 岩溶水动力系统演化模拟结果及其讨论 45

4.3.1 模拟结果 45

4.3.2 模拟结果的讨论 45

4.4 本章小结 50

第5章 开采激励下的岩溶水文地球化学研究 52

5.1 区域水化学成分的形成作用 52

5.1.1 区域水化学形成演化模式 52

5.1.2 岩溶水水化学成分的形成作用及其开采激励效应 53

5.2.2 水源地水化学演化特征与形成作用 55

5.2.1 水源地分布及其在双村岩溶水系统中的位置 55

5.2 水源地水化学成分的开采演化与形成作用 55

5.3 深井碳酸盐溶蚀实验及其意义 58

5.3.1 实验方法与条件 58

5.3.2 实验结果 59

5.3.3 实验揭示的问题讨论 60

5.4 岩溶水系统的水化学平衡模拟计算 61

5.4.1 模拟计算中的pH校正 61

5.4.2 水化学平衡模拟计算结果及讨论 62

5.5 本章小结 67

6.1 铀放射系不平衡的基本原理 68

6.1.1 铀的天然分布与铀同位素分馏 68

第6章 岩溶水开采激励效应研究的铀同位素方法 68

6.1.2 地下水铀同位素研究的适用条件 69

6.2 地下水三元补给体系混合比的面积坐标算法 69

6.2.1 面积坐标的概念 69

6.2.2 面积坐标与混合比的对应关系 70

6.3 铀同位素在双村岩溶水系统开采激励效应研究中的应用 70

6.3.1 铀同位素采样测试 70

6.3.2 地下水混合比计算结果与环境演化特征分析 72

6.4 本章小结 73

7.1.2 岩溶水开采激励效应的环境影响评价 74

7.1.1 双村岩溶水系统演化模式 74

7.1 岩溶水环境演化模式分析与环境影响评价 74

第7章 开采激励效应在岩溶水可持续利用研究中的应用 74

7.2 岩溶水系统演化趋势预测 76

7.2.1 水动力系统演化趋势预测 76

7.2.2 水化学系统演化预测 76

7.3 岩溶水资源综合评价与合理开发 77

7.3.1 岩溶水资源评价与岩溶水可持续利用原则 77

7.3.2 双村岩溶水系统的岩溶水资源综合评价 80

7.3.3 岩溶水可持续利用的对策建议 82

7.4 本章小结 83

第8章 结论与建议 84

参考文献 86

英文摘要 91