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基于GIS的岩溶地区地下水脆弱性评价

作　者: 赵玉国
导　师: 蒋勇军
学　校: 西南大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 岩溶槽谷泛欧洲法地下水脆弱性评价 GlS
分类号: P641.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 76次
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内容摘要

地下水是水资源的重要组成部分,是人类饮用水的主要来源。近年来,随着社会经济发展,大量工业废物、农业污染物、城市生活垃圾等任意排放,导致地下水污染状况日益加剧。西南岩溶区作为国家西部大开发战略的重要组成部分,是全球联片分布、面积最大的碳酸盐岩分布区。由于岩溶区的独特地质构造,外部污染物会随着地表水通过入渗或者落水洞等方式进入岩溶系统,对岩溶系统的影响较大,并对地下水产生影响,因此对岩溶区含水层进行脆弱性评价十分必要。重庆市南山老龙洞地下河发育于岩槽谷地貌区中,岩溶槽谷及地下河系统均沿背斜延伸,成北东-南西走向。流域内分布有大量的居民区、厂矿,各种污水任意排放,有些地区甚至利用落水洞作为排污洞,致使作为下游水源的老龙洞地下河遭受严重污染。地下河水呈现黄褐色,磷酸盐和硝酸盐严重超标,严重影响到下游老百姓的身体健康。数据获取方面,利用水质、水量自动监测仪和小型气象自动监测仪获得气温、降水、PH值、水温、电导率和流量等数据；通过野外实测方式获取土层厚度、土壤质地、土地利用类型、岩溶发育程度等数据；利用地形图获取高程等地形数据。本文总结泛欧洲法的研究成果,考虑到小区域范围内降水因子本身变化不大,为了更加准确的进行脆弱性评价,把区域范围内有显著变化的地表水因子引入评价体系,建立了COSK评价方法。在对研究区的实际情况进行深入分析后,选择径流条件(C)、覆盖层保护能力(O)、地表水系(S)、岩溶发育程度(K)等4个因子对重庆市老龙洞地下河流域进行地下水脆弱性评价。利用ArcGIS强大的空间分析和制图功能分别生成径流条件评价图、覆盖层能力脆弱图、地表水情况评价图、岩溶发育评价图,最终形成重庆市老龙洞地下河流域脆弱性评价图。从土壤厚度评价图可以看出大部分厚度在1-2m左右,但是地下河所在区域、居民区和采石场土层较薄,这些区域的地下水脆弱性较高。从土壤质地图可以看出本区大部分为重壤土,中壤土较少,轻壤土大部分位于流域周围的砂岩分布区。从地表水体情况看,远离地表水体的区域地下水脆弱性较小,距离污染水体近的区域地下水脆弱性较高。从径流角度看,全区域的脆弱性均为中等以上,在有落水洞和地下河存在的区域脆弱性最大化。通过对图件的分析,最后得出如下结论：与其他农业类型为主的研究区相比,本区的脆弱性普遍较高；在有落水洞分布的区域百米范围内为极端脆弱性区；地表水体因子在小区域范围内有差异可以作为影响因子使用；利用COSK方法对地下水进行的脆弱性评价与地下水化学分析得出的结果基本吻合,此方法适用于老龙洞地区。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第1章绪论  9-20
  1.1 选题意义  9-10
  1.2 脆弱性评价的含义  10-11
  1.3 评价体系分类  11-12
  1.4 脆弱性评价主要应用模型  12-14
    1.4.1 DRASTIC模型  12-13
    1.4.2 PI方法  13
    1.4.3 EPIK方法  13
    1.4.4 Time-Input  13-14
  1.5 国内外研究现状  14-16
    1.5.1 国外研究现状  14-15
    1.5.2 国内研究现状  15-16
    1.5.3 存在的问题  16
  1.6 GIS与地下水脆弱性评价  16-17
  1.7 论文研究内容  17-18
  1.8 技术路线  18-20
第2章研究区概况  20-23
  2.1 地理概况  20
  2.2 水文地质条件  20-21
  2.3 老龙洞地下河流域简介  21-23
第3章泛欧洲方法及其改进  23-27
  3.1 COST620与泛欧洲法  23-24
  3.2 泛欧洲法评价指标  24-25
    3.2.1 O因子(覆盖层)  24
    3.2.2 C因子(径流条件)  24-25
    3.2.3 K因子(岩溶发育程度)  25
    3.2.4 P因子(降水条件)  25
  3.3 对泛欧洲方法的改进  25-27
第4章基于GIS的老龙洞地下河流域脆弱性评价  27-44
  4.1 数据获取  27
  4.2 应用COSK方法进行地下水脆弱性评价  27-42
    4.2.1 O因子(覆盖层)  27-32
    4.2.2 C因子(径流条件)  32-36
    4.2.3 S因子保护评价  36-38
    4.2.4 K保护能力评价  38-41
    4.2.5 地下水脆弱性等级量化表  41-42
  4.3 评价结果验证  42-44
第5章结论和建议  44-46
  5.1 研究结论和认识  44
  5.2 区域发展建议  44
  5.3 缺点和不足  44-46
参考文献  46-49
致谢  49

基于GIS的岩溶地区地下水脆弱性评价

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