第一篇 盆地孔隙水系统 3
第一章 自然地理及地质概况 3
1.1 自然地理概况 3
1.2 地质及水文地质概况 5
1.2.1 地层 5
1.2.2 构造 6
1.2.3 水文地质条件 8
第二章 地质演化过程 13
2.1 基本构造格局的形成 13
2.2 晚新生代沉积过程 14
2.3 晚新生代古水文演化过程 18
第三章 孔隙介质结构的三维可视化模型 20
3.1 三维可视化技术在地学中的应用 20
3.2 构建孔隙介质结构可视化模型的方法 21
3.3 研究区孔隙介质结构可视化模型的建立 23
3.4 研究区孔隙介质可视化模型的水文地质意义 28
第四章 孔隙水地球化学演化 30
4.1 地下水地球化学演化研究进展 30
4.2 孔隙水水化学特征 32
4.2.1 水样采集与分析 33
4.2.2 浅层孔隙水水化学特征 33
4.2.3 中深层孔隙水水化学特征 35
4.3 中深层孔隙水水化学分带及其指示意义 43
4.4 中深层孔隙水地球化学过程 47
4.5 中深层孔隙水地球化学演化模拟 51
4.5.1 利用PHREEQC进行反向地球化学模拟的基本过程 51
4.5.2 地下水流路径的选取 52
4.5.3 路径1的水文地球化学模拟 54
4.5.4 路径2的水文地球化学模拟 56
第二篇 边山岩溶水系统 61
第五章 晋祠泉岩溶水系统 61
5.1 岩溶水系统概况 61
5.2 泉流量动态特征 62
5.2.1 概述 62
5.2.2 年际变化特征 62
5.2.3 年内变化特征 63
5.3 岩溶水系统分析 64
5.3.1 大气降水输入的滞后效应与延迟效应 64
5.3.2 岩溶水系统输入-输出数学模型的建立 65
5.4 泉流量变化的驱动机制分析 67
5.4.1 大气降水对泉流量的影响 67
5.4.2 汾河渗漏对泉流量的影响 68
5.4.3 岩溶水开采（含采煤排水）对泉流量的影响 69
5.4.4 岩溶水潜排对泉流量的影响 69
5.5 岩溶水资源评价 70
5.5.1 天然资源量计算 70
5.5.2 开采资源量计算 71
第六章 兰村泉岩溶水系统 72
6.1 岩溶水系统概况 72
6.2 泉流量动态特征 73
6.2.1 泉流量变化特征 73
6.2.2 岩溶地下水位变化特征 73
6.3 岩溶水系统分析 74
6.4 泉流量变化的驱动机制分析 76
6.4.1 大气降水对泉流量的影响 76
6.4.2 岩溶水开采对泉流量的影响 77
6.5 岩溶水资源评价 77
6.5.1 天然资源量计算 77
6.5.2 开采资源量计算 78
第七章 洪山泉岩溶水系统 80
7.1 岩溶水系统概况 80
7.2 泉流量动态特征 80
7.2.1 年际变化特征 80
7.2.2 年内变化特征 81
7.3 岩溶水系统分析 82
7.3.1 大气降水输入的滞后效应与延迟效应 82
7.3.2 岩溶水系统输入-输出数学模型的建立 84
7.4 泉流量变化的驱动机制分析 85
7.4.1 大气降水对泉流量变化的影响 86
7.4.2 岩溶水开采对泉流量变化的影响 86
7.5 岩溶水资源评价 86
7.5.1 天然资源量计算 86
7.5.2 开采资源量计算 87
第三篇 盆-山地下水循环及其水资源-环境效应 91
第八章 盆-山地下水系统水循环特征 91
8.1 岩溶地下水系统循环特征 91
8.1.1 西山岩溶水系统水动力特征 94
8.1.2 北山岩溶水系统水动力特征 96
8.1.3 东山岩溶水系统水动力特征 97
8.2 各地下水系统的边界条件及其相互之间的关系 98
8.2.1 太原西山岩溶水系统与盆地孔隙水系统之间的关系 98
8.2.2 太原东山岩溶水系统与盆地孔隙水系统之间的关系 101
8.2.3 东、西山岩溶地下水系统之间的关系 101
8.3 边山地区采煤排水与盆地地下水位下降 102
8.3.1 边山地区采煤排水现状 102
8.3.2 采煤排水对盆地地下水位的影响 103
第九章 岩溶热水形成与资源评价 104
9.1 岩溶热水温度分布及地热田划分 104
9.1.1 岩溶水系统水温分布特征 104
9.1.2 太原地热田划分 111
9.2 岩溶热水水化学特征 115
9.2.1 水岩作用程度及热储温度 115
9.2.2 热水循环深度 117
9.2.3 地下水各组分含量分布特征 118
9.3 岩溶热水来源及流动特征的同位素证据 121
9.3.1 岩溶地下水的补给来源 121
9.3.2 不同岩溶系统地下水间与其他类型地下水的水力联系 125
9.3.3 不同岩溶系统地下水流动途径及水岩作用时间 129
9.4 岩溶热水形成的概念模型 133
9.4.1 地热形成条件 133
9.4.2 热水流动模式 134
9.4.3 岩溶水系统之间及岩溶水与裂隙水间的联系 136
9.4.4 概念模型 136
9.5 岩溶热水资源量评价 138
9.5.1 计算原则 138
9.5.2 计算方法及参数的选取 138
9.5.3 计算结果 142
第四篇 地下水环境问题 147
第十章 区域地下水位下降与泉流量衰减 147
10.1 盆地地下水位下降及地面沉降 147
10.1.1 地下水位下降 147
10.1.2 太原市地面沉降 151
10.2 岩溶泉流量衰减及其对全球气候变化的指示意义 158
10.2.1 泉流量基本特征 159
10.2.2 泉流量数据序列的处理 160
10.2.3 气候因素对泉流量变化的影响 161
10.2.4 人类活动因素对泉流量变化的影响 163
10.2.5 泉流量衰减模式分类 164
10.2.6 泉流量变化过程对全球变化的指示意义 165
第十一章 地下水污染与脆弱性评价 168
11.1 太原市地下水污染 168
11.1.1 地下水水质演化趋势及水污染现状 168
11.1.2 地下水污染成因分析 171
11.2 地下水脆弱性的研究历史、现状和常见评价方法 173
11.2.1 研究历史与现状 173
11.2.2 评价方法 176
11.3 浅层孔隙水系统的内在脆弱性评价 177
11.3.1 评价模型——DRASTIC模型 177
11.3.2 DRASTIC模型的评分过程 178
11.3.3 脆弱性评价结果 189
11.4 浅层孔隙水系统对砷污染的特殊脆弱性评价 191
11.4.1 脆弱性评价模型的指标体系 191
11.4.2 脆弱性评价模型的指标评分标准 193
11.4.3 脆弱性评价模型的指标权重 196
11.4.4 脆弱性评价结果 199
结论 201
参考文献 205
附表1～7 211
英文摘要 226