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水资源是自然界和社会发展的重要物质基础之一，而地下水作为水资源的重要组成部分。随着社会经济的不断发展，地下水资源的污染不断被加剧。由于地下水所处的地质环境复杂，其一旦被污染，治理和修复难度均较大且所带来环境破坏往往难以逆转。环境地球物理作为一门交叉学科，在地下水污染调查领域应用广泛。主要利用地球物理的方法和原理来研究地下水污染区域与围岩物质之间的物理特性变化，在解决地下水污染调查等相关问题，地球物理方法和技术以其高效、准确等优势发挥着越来越重要的作用。
本文主要研究高密度电法在地下水污染调查中的应用。在总结高密度电阻率法理论的基础上，对数据采集方式进行优化，增加野外数据采集的数据点，进一步提升高密度电法的准确性。在研究区域内共布设了32条测线，合计长度4.5km，在化肥厂内部及地下水流方向上进行多条测线的布设，调查地下水污染的污染羽展布情况。在高密度电法数据采集的基础上进行水化学数据采集，采集21个地下水水样，包括一个当地农业灌溉水样和13个土样。最后，利用GMS构建水文地质模型，随后构建溶质运移模型，研究污染物在该区域随时间的运移情况。具体研究工作及取得的成果如下:
(1)对阵列进行优化并计算其模型分辨率发现，传统的dipole-dipole阵列在14米以下表现为低分辨率，而经过迭代40次的CR法，在整个区域内相对分辨率均高于0.9。通过对经典案例的复刻和含有地层边界的地下水污染模型进行数值模拟，均发现优化后的阵列相较于传统阵列其分辨率均较高，通过实测数据再次验证优化后的阵列优于传统阵列。基于时间因素，本文选用迭代40次的CR法进行野外数据采集。
(2)高密度电法反演结果表明，在研究区内部存在多处低阻异常区，研究区北部和西部存在部分低阻异常区，其余位置均表现为相对高阻异常区。通过高密度电法查明了研究区的污染羽尚未向四周扩散，但存在向西扩散的趋势;结合地质资料发现，研究区北部存在的高阻异常区为低渗透性的红叠石，在一定程度上阻滞了污染物的扩散，对北部居民区的浅层生活用水尚未造成影响。在高密度电法探测的基础上，进行了水样和土样的采集。综合高密度电法反演结果与水化学结果，研究区的电阻率分布于水化学结果相吻合，高密度电法和水化学结果相互印证，最终确定研究区内化肥厂排放的工业废水为当地下水污染的污染源。
(3)经高密度电阻率法调查确认污染源后，GMS模拟结果表明:随着时间的推移，污染物随水流方向逐渐扩散，最开始由于污染并未扩散至低渗透区域，污染扩散方向为西北偏北，但随着扩散范围的增大，污染扩散至低渗透区域后，运移扩散方向逐渐转为向西北偏西方向扩散。在模拟预测的2039年，污染物已经扩散至离污染源约350m远，污染范围达到约0.17km2。
本文主要研究高密度电法在地下水污染调查中的应用。在总结高密度电阻率法理论的基础上，对数据采集方式进行优化，增加野外数据采集的数据点，进一步提升高密度电法的准确性。在研究区域内共布设了32条测线，合计长度4.5km，在化肥厂内部及地下水流方向上进行多条测线的布设，调查地下水污染的污染羽展布情况。在高密度电法数据采集的基础上进行水化学数据采集，采集21个地下水水样，包括一个当地农业灌溉水样和13个土样。最后，利用GMS构建水文地质模型，随后构建溶质运移模型，研究污染物在该区域随时间的运移情况。具体研究工作及取得的成果如下:
(1)对阵列进行优化并计算其模型分辨率发现，传统的dipole-dipole阵列在14米以下表现为低分辨率，而经过迭代40次的CR法，在整个区域内相对分辨率均高于0.9。通过对经典案例的复刻和含有地层边界的地下水污染模型进行数值模拟，均发现优化后的阵列相较于传统阵列其分辨率均较高，通过实测数据再次验证优化后的阵列优于传统阵列。基于时间因素，本文选用迭代40次的CR法进行野外数据采集。
(2)高密度电法反演结果表明，在研究区内部存在多处低阻异常区，研究区北部和西部存在部分低阻异常区，其余位置均表现为相对高阻异常区。通过高密度电法查明了研究区的污染羽尚未向四周扩散，但存在向西扩散的趋势;结合地质资料发现，研究区北部存在的高阻异常区为低渗透性的红叠石，在一定程度上阻滞了污染物的扩散，对北部居民区的浅层生活用水尚未造成影响。在高密度电法探测的基础上，进行了水样和土样的采集。综合高密度电法反演结果与水化学结果，研究区的电阻率分布于水化学结果相吻合，高密度电法和水化学结果相互印证，最终确定研究区内化肥厂排放的工业废水为当地下水污染的污染源。
(3)经高密度电阻率法调查确认污染源后，GMS模拟结果表明:随着时间的推移，污染物随水流方向逐渐扩散，最开始由于污染并未扩散至低渗透区域，污染扩散方向为西北偏北，但随着扩散范围的增大，污染扩散至低渗透区域后，运移扩散方向逐渐转为向西北偏西方向扩散。在模拟预测的2039年，污染物已经扩散至离污染源约350m远，污染范围达到约0.17km2。