第一章 绪论 1
第一节 水资源概述 1
一、水资源的含义及属性 1
二、水资源分类 2
三、浅层地下水资源 5
第二节 矿业城市浅层地下水资源研究的特色 6
一、煤矸石淋滤污染土壤和浅层地下水 7
二、粉煤灰污染浅层地下水 8
三、氟聚集引起氟病发病率增高 8
四、矿井水的环境污染 8
第三节 淮南市浅层地下水资源评价与开发的立题思考 10
一、淮南市是一个典型的矿业城市 10
二、立题背景 10
三、适应矿业城市可持续发展的需要 13
第四节 研究任务和技术路线 14
一、基本任务 14
二、技术路线 14
第二章 淮南市概况 16
第一节 位置及矿业布局 16
一、位置与交通 16
二、矿业布局 16
第二节 自然地理与社会经济 17
一、地形地貌 17
二、气候特征 17
三、水文概况 19
四、社会经济概况 20
第三节 地质背景 20
一、地质组合及岩性 20
二、地层分布规律 20
三、构造展布特征 22
第四节 新构造运动 23
一、新生界松散层厚度的不均匀变化 23
二、继承性构造 23
三、新断裂构造 24
四、地表变形及水系流向 24
五、地震 25
第五节 第四纪地质及水文地质 26
一、第四纪地质 26
二、第四纪水文地质 27
第三章 淮南市区浅层地下水动态特征 29
第一节 浅层地下水的补迳排条件 29
一、补给特征 29
二、迳流特征 31
三、排泄特征 31
四、浅层地下水水化学成分的变化 32
第二节 浅层地下水动态监测及动态曲线 34
一、动态监测点的组成 34
二、动态曲线 34
第三节 浅层地下水动态特征及其影响因素 34
一、浅层水动态特征 34
二、浅层水动态的影响因素 37
第四节 浅层地下水动态预测 39
一、预测模型及约定 39
二、预测公式 40
第五节 浅部含水层渗透性及其水文地球化学特征 41
一、水文地质参数的求算 41
二、浅部含水层K值的展布 43
三、K值与水化学成分之间的相互关系 43
四、相关关系的水文地球化学机理 46
第四章 淮南市浅层地下水化学组分背景值的确定及控制因素分析 48
第一节 背景值确定原则 48
一、背景值的含义 48
二、背景值确定的原则 48
第二节 浅层地下水主要水化学组分含量的分布特征 49
一、常规组分 49
二、微量元素 60
三、气体组分 66
四、其他组分 68
五、浅层地下水综合指标的分布特征 70
六、主要水化学组分的背景值 75
第三节 浅层地下水环境背景值控制因素分析 76
一、水化学成分形成的几种主要作用 76
二、影响背景值形成的自然因素 77
三、人为因素的影响 80
第五章 浅层地下水环境水文地质特征 83
第一节 概述 83
一、原生地球化学特征 83
二、次生地球化学特征 85
第二节 浅层地下水中元素(组分)迁移与聚集 87
一、元素的迁移 88
二、影响元素迁移与聚集的因素 89
第三节 浅层地下水环境状况及分区 91
一、浅层地下水环境状况 91
二、浅层地下水环境分区 92
第四节 浅层地下水污染机制 94
一、污染源 94
二、污染物 96
三、污染途径 100
第五节 浅层地下水污染趋势定性分析 101
一、地下水污染的地质、水文地质条件 101
二、浅层地下水污染分布特征 102
三、污染区块类型划分 102
四、污染趋势分析 105
第六节 氟的富集与地方病的关系 106
一、高氟地下水的分布特点 106
二、高氟浅层地下水与地方性氟病的关系 107
三、市区浅层地下水氟浓度的多年变化趋势 108
第六章 GIS支持下的浅层地下水环境质量评价 110
第一节 国内外研究现状 110
一、指数评价法 110
二、概率统计法 111
三、聚类法 112
四、专家评价法 114
五、经济分析法 114
六、运筹学评价法 114
第二节 系统模块设计与实现 115
一、系统基本模块设计 115
二、数据管理模块 115
三、评价计算模块 117
四、评价结果输出模块 117
五、用户交互环境模块 117
六、系统的实现及特点 118
七、系统的运行环境及安装，启动 119
八、新建评价区或打开已有评价区 119
九、数据输入与浏览 119
十、评价方法的选取及系统简介 119
第三节 模糊集理论水质评价 120
一、基本原理 120
二、参数及地下水分级 120
三、建立模糊矩阵 124
四、建立权重模糊矩阵 125
五、综合评价 126
六、评价系统的实现 126
第四节 综合水质指数法评价 129
一、评价程序 129
二、几点说明 129
三、评价实例 130
四、评价系统的实现 131
第五节 GIS支持下的水质评价 133
一、地理信息系统简介 133
二、利用GIS进行水质评价的特点 134
三、GIS法水质评价 135
四、专题图的编制 136
五、水质评价 140
六、评价系统的实现 141
第六节 评价结果及比较 142
一、评价结果 142
二、评价结果比较 143
第七章 浅层地下水水质模型及模拟计算 144
第一节 浅层地下水的水动力条件 144
第二节 浅层地下水中污染物质的运移过程 144
一、污染物质的来源 144
二、污染物质的运移 145
第三节 水质模型的建立 146
一、数学模型的选择 146
二、基本假设 146
三、建立水质模型 147
第四节 水动力弥散系数的反求 148
一、纵向水动力弥散系数Dxx 148
二、横向水动力弥散系数Dyy 149
三、水动力弥散系数的反求结果 149
第五节 水质模拟 151
一、区块污染物、污染源的确定 151
二、模拟方法 152
三、模拟实施及结果 153
第六节 动态监测 160
一、本次模拟中几个参变量的确定方法 160
二、监测 161
三、几点讨论 162
第八章 浅层地下水资源量评价 163
第一节 浅层地下水资源量评价的目的与原则 163
一、评价目的 163
二、评价原则 163
第二节 数学模型和参数的确定 164
一、数学模型 164
二、降水渗入补给地下水系统α 164
三、蒸发极限深度L和蒸发系数C 169
四、给水度μ 173
第三节 浅层地下水资源的计算及平衡 174
一、补给量的计算 174
二、消耗量计算 177
三、年补给量和消耗量的平衡计算 183
四、浅层地下水资源量的评价 185
第四节 浅层地下水多年均衡计算 188
一、年均衡条件下地下水保证程度分析 188
二、浅层地下水的多年均衡分析 188
第九章 浅层地下水的合理开发利用 202
第一节 淮南市工农业用水现状 202
一、工矿企业用水 202
二、乡镇企业用水 202
第二节 淮南市区水资源分配 204
一、淮南市区水资源系统的组成 204
二、地表水资源计算 205
三、浅层地下水资源计算 205
四、水资源总量和分配 206
第三节 工农业用水、排污限额的优化 207
一、规划模型概要 207
二、工业用水排污限额的优化 207
三、乡镇企业用水排污限额的优化 210
第四节 农业用水与种植优化 213
一、农作物用水和耕作的一般描述 213
二、全区农作物耕植面积优化 214
三、淮南市各行政区农作物种植面积优化 214
第五节 用水建议与对策 215
一、加强水资源管理 215
二、节约用水 215
三、建立污水处理工程 215
四、充分利用当地的地表迳流 215
五、充分利用浅层地下水资源 215
六、合理开发中、深层地下水 216
第六节 浅层地下水开发引起的地面沉降防治 216
一、地面沉降的危害 216
二、地面沉降的研究现状 216
三、地面沉降机理分析 217
四、地面沉降的微观信息研究 219
五、地面沉降的防治 222
第十章 浅层地下水污染的防治与监测 226
第一节 浅层地下水污染的防治 226
一、基本原则 226
二、对策 226
第二节 浅层地下水污染监测 228
一、监测任务 228
二、监测对象与项目 228
三、监测工作量及测点布置原则 229
四、监测方法技术要求 231
五、组织领导 234
六、几点说明 234
参考文献 235