塔城盆地北区承压地下水化学特征及其形成机制

基于2015年8月在研究区采集的81个地下水化学和同位素数据,分析了塔城盆地北区承压水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件,采用背景比拟法、Gibbs图、氘盈余模型、离子比值法、氯碱指数及钠吸附比等水化学分析方法,分析了地下水化学形成作用及其演化机制。结果表明:承压含水层普遍赋存水质较好的淡水,水化学类型以HCO_3-Ca型(Ca·Mg型、Ca·Na型)水为主。随地下水径流方向,承压水TDS及水化学类型呈较好的水平分带规律,即从承压水的上游区,沿区域地下水流向,地下水TDS逐渐升高,水化学类型由HCO_3-Ca型水,演化为SO_4·HCO_3~-Ca·Na型和SO_4~-Ca·Na型水。承压水化学特征,主要受水岩作用控制,蒸发作用对其影响有限,而且基本未受人类活动影响。整体上,在上游区,承压水化学组成主要受碳酸盐矿物和正向阳离子交替吸附作用的影响,而在中、下游区主要受石膏溶解影响。在个别径流路径上,正向阳离子交替吸附作用对地下水化学组成的影响超过矿物溶滤作用。     

南水北调工程北京段地下水回灌对含水层水质影响

采集南水北调北京蓄调池附近地下砂样、地下水水样、丹江口水库水样,通过室内试验模拟含水层方法,分析不同比例的丹江口水库水、地下水与含水层介质混合后的水化学作用,探讨水化学成分随时间的变化规律。结果表明,模拟含水层在可溶盐溶解作用、矿物溶解-沉淀作用、微生物作用、阳离子交换吸附作用等影响下,各项水质指标都发生了变化,但均符合地下水质量Ⅰ类或Ⅱ类标准。     

银北平原浅层地下水的水化学特征及成因分析

结合银北平原已有的地质、水文地质资料,基于水化学数据、室内释放试验,分析了浅层地下水的水文地球化学分布特征及成因。结果表明:银北平原浅层地下水水化学类型具有一定的分带性,从山前至平原,阴离子由西南向东北从HCO3型过渡到HCO3.SO4(SO4.HCO3)型,再逐渐向HCO3.SO4.Cl、HCO3.Cl(Cl.HCO3)型转化,阳离子则由Ca(Ca.Na、Ca.Mg)型向Na.Mg(Na)型转化;山前洪积倾斜平原地处边山地带,受地形地貌、地层岩性等因素影响,溶滤作用是控制地下水水化学变化的主要形式;冲洪积和河湖积平原则受气候、灌溉活动等作用,蒸发浓缩、蒸发浓缩-混合作用控制着平原内水化学的变化;地层岩性为地下水质的基本组成提供重要的物源。     

泾源县饮用地下水水化学特征及水质评价

为查明泾源县饮用地下水水化学特征及其分布规律以及地下水质量状况,为地下水合理开发利用提供依据,运用离子比例系数法、相关分析法和地质统计学相关的理论全面系统地研究了泾源县饮用地下水水化学特征,并运用基于熵权水质指数法进行了饮用地下水水质评价.研究结果表明:地下水中各化学指标基本满足生活饮用水要求,地下水中pH、H2SiO3、HCO-3、I-、TDS和总硬度含量相对稳定,CO2-3、NO-3N、NO2-N和NH4变异性较强.地下水中的主要阳离子是Ca2+和Mg2+,其次是Na+,主要阴离子是HCO-3、SO2-4.TDS和总硬度呈现由西北向东南逐渐减小的趋势,TDS的变化主要受到Ca2+、Mg2+和SO2-4离子含量变化的影响;水化学类型主要为HCO3·SO4-Mg·Ca、HCO3-Ca·Mg和HCO3-Mg·Ca型水.γCl-/γCa2+系数表明泾源县地下水水动力条件较好;γNa+/γCl-系数表明该区地下水非海相沉积水,其化学成分的形成包括含岩盐地层风化-溶滤作用、钠长石溶解作用以及阳离子交换作用.水动力条件的好坏极大程度上影响着地下水水化学成分和水化学类型的变化.相关分析表明,地下水流动过程中发生了钠长石、钾长石、石膏和小苏打的溶解作用,并伴有高岭土的生成,这些反应的发生取决于地下水水动力条件和地质条件.水质评价结果显示泾源县地下水水质较好,多为Ⅰ类水和Ⅱ类水,适合当地居民饮用.     

渭河流域地下水的水化学特征及形成机制

在对渭河流域407组地下水的水化学数据及139组含水层岩土样数据分析的基础上,运用图解法、数理统计法、Gibbs半对数法及PHREEQC模拟等方法对渭河流域地下水的水化学特征及形成机制进行了研究,取得了一些新的认识。根据地下水系统划分原则,将整个渭河流域的地下水系统划分为5个二级地下水系统:陇西黄土高原子系统、陇东黄土高原子系统、陕北黄土高原子系统、关中盆地子系统以及秦岭北麓子系统。渭河流域水化学类型主要是以HCO3-Ca、HCO3-Na为主,北部和中部还分布有HCO3·SO4-Na、HCO3·SO4·Cl-Na、SO4·Cl·HCO3-Na及Cl·SO4-Na型水,大部分地区地下水中的TDS为小于1g/L的淡水。地下水化学成分的形成主要受含水层矿物的溶解/沉淀、蒸发浓缩及阳离子交换作用的影响。     

河北省南水北调受水区地下水模型研究

河北省南水北调受水区地表水资源严重匮乏,由于长期超量开采地下水,造成诸如地下水位持续下降、地面沉降及地裂缝、岩溶塌陷、海水入侵及水质污染等一系列环境地质问题。在综合考虑复杂地质及水文地质条件的基础上,利用FEFLOW模型软件建立了南水北调受水区地下水系统三维数值模型,经过模拟调试所获得的水文地质参数基本符合水文地质勘查结果,计算所得的地下水流场基本反映了南水北调受水区的地下水位的实际分布情况,表明所建模型具有较好的仿真效果和较高的可信度。使用识别后的地下水数值模型,分析区域地下水动态变化,研究南水北调受水区深浅层地下水资源量,为超采区地下水综合治理措施和效果评估提供科学依据。     

二塘沟流域地下水化学组分来源及空间分布特征

地下水是二塘沟流域居民生活饮用、农业灌溉的主要水源,对地下水的水化学特征的研究有助于了解地下水水化学环境与可再生能力,以便科学有效地管理和利用地下水资源,保护和改善地下水水质。采用数学统计方法、三线图解法以及Gibbs图分析了二塘沟流域地下水水化学组分的空间分布规律。结果表明:地表水水化学类型是HCO_3~-—Ca~(2+),北盆地浅层地下水由地表水补给,经过硫酸盐矿物溶滤,水化学类型为HCO_3~-+SO42-—Na++Ca~(2+),再经过南盆地平原绿洲区含氯化物矿物溶解及蒸发浓缩作用水化学类型为SO42-+Cl-—Na++Ca~(2+),最终排向艾丁湖附近形成Cl-—Na+型水。北盆地地表水水质较好,而地下水有变差趋势,即在火焰山北部山前有明显上升;南盆地地下水在山前及灌区四周水质较差。     

南通地区地下水咸化机理分析及改良措施

为了给南通地区地下水的合理开发和利用提供理论依据,利用各种水化学系数和变化图示对研究区内深层和浅层地下水的咸化机理进行了分析。结果表明:研究区内深层地下水中、西部水化学演化以正常的水-岩作用为主,东部沿海特别是寅阳镇一带深层地下水则主要因淋滤古海相地层盐分而使TDS增高;远离海边的大部分地区浅层地下水TDS增高主要与溶解地层盐分和蒸发作用有关,沿海地带尤其是东南角寅阳镇、海晏镇一带浅层地下水由于受到一定程度的现代海水入侵影响,其TDS显著增高。针对该区域地下水水化学变化特征,提出地下水系统改良措施:合理开发利用高TDS地下水可增加区域水资源量,增强调蓄能力,减轻对深层淡水资源的潜在威胁;逐渐增大地下咸水的开采量,从长远意义上逐步改良盐碱地,以利于水土资源利用及生态环境改善。     

强降水条件下豫北平原地下水动态响应研究

为掌握强降水条件下豫北平原地下水动态响应规律,利用豫北平原水文地质、地下水位和水质动态监测资料等,建立了豫北平原强降水条件下地下水流系统数值模型,对地下水位、水质动态响应和地下水位变化趋势进行了研究。结果表明:受强降水影响,研究区地下水位变化可分为基本平衡区、缓慢下降区、急剧下降区、缓慢上升区和急剧上升区5个水位变幅分区,受7—9月强降水影响,地下水位埋深明显减小;受强降水影响,地下水化学类型和水化学组分均发生变化,地下水水质超标率减小;保持当前地下水开采量和降水量不变,7—9月增加降水量30%,其他月份降水量减少30%情景下,10 a后,地下水位整体有所下降,出现一定面积的疏干,但深层地下水未疏干;濮阳、内黄县和留固镇典型漏斗区浅层地下水和深层地下水均出现不同程度的下降,但后期地下水位下降速率趋于稳定。     

穆兴平原北区浅层地下水水化学分布特征 及其形成机理

采用2016年8月采集的192个地下水样品水化学数据,查明了穆棱河—兴凯湖平原(穆兴平原)北区第四系浅层地下水溶解性总固体(TDS)和地下水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件和人类活动影响分析其形成原因。结果表明:穆兴平原北区浅层地下水主要以TDS小于0.5g/L的淡水为主,未见TDS大于1.0g/L的微咸水。地下水TDS受含水介质、溶滤作用和地表水-地下水交互作用影响,在区内呈多种分带规律。区内浅层地下水化学类型不具备明显的水平分带规律,主要以HCO_3-Ca·Mg型水为主,与人为活动较少的20世纪60年代背景水化学类型(HCO_3-Ca·Na型水)对照,地下水中硫酸根、氯离子及镁离子的增加与煤矿开采、生活用水污染及大范围农业施肥等人类活动相关。     

Geochemical characteristics of arid shallow aquifers in Chott Djerid,south-western Tunisia

A geochemical study using hydrochemical techniques and multivariate statistical analysis were undertaken to characterize shallow waters in southwestern Tunisia.Hydrogeochemical investigations demonstrated that groundwater can be classified into different water facies either for the oasis or the Saharan shallow aquifers. The Kebili oasis shallow aquifers showed a Ca–SO₄ water type. The Douz and Djerid oasis shallow aquifers indicated a Na–Ca–Cl water type, whereas the Saharan shallow aquifers showed a Ca–HCO₃–NO₃ water type representative of the shallow waters in the piedmont of Dahar chain and a Na–Ca–SO₄–Cl water type representative of Saharan shallow waters with a TDS >2.2 g/l.Compared to 2.2 g/l TDS limit, Q-mode hierarchical cluster analysis grouped 52 groundwater samples in two main groups: (1) the relatively less saline water (Group 1) and (2) the highly mineralized water (Group 2). The application of factor analysis to the datasets resulted in two factors, explaining 61.89% and 15.65% of the total variance. Those factors indicated that groundwater quality depended mainly on the dissolution of some evaporite minerals in the oasis shallow aquifers and the Saharan shallow aquifers with TDS >2.2 g/l. In addition, nitrate contamination (natural or anthropogenic) appeared to be a secondary process controlling the mineralization of the shallow aquifers located in the piedmont of Dahar chain. This pollution is local and related to the infiltration of livestock wastes and/or nitrification under reduced aquifer conditions. These waters were also characterized by the dissolution of carbonates and the cation exchange. The suitability of waters indicates that waters situated in the piedmont of Dahar could be used for drinking after precautions on nitrate contents. These waters associated with waters of the south west of Douz region could be used for the irrigation of date palms.     

新疆和田河流域绿洲区浅层地下水水化学特征及成因分析

以和田河流域绿洲区2014年44组浅层地下水样的化学数据为基础,运用描述性统计分析法、Piper三线图、Gibbs图和离子比值法对该区浅层地下水水化学特征进行了分析研究。结果表明,研究区地下水呈中性-偏碱性,大部分为硬度较高的微咸水,且处于氧化状态下。常见阳离子的含量差别较大,由大到小依次为Na~+Ca~(2+)Mg~(2+)K~+;常见阴离子的含量差别不大,由大到小依次为HCO_3~-Cl~-SO_4~(2-)。沿地下水流程从强径流区到弱径流区,离子的含量越来越多,TDS逐渐升高,水化学类型从混合型转变为以Cl-Na型和Cl·HCO_3-Na·Ca型为主。影响研究区地下水化学成分形成和变化的因素主要有蒸发浓缩作用、溶滤作用、阳离子交替吸附作用及人类活动。     

Analysis and Assessment of Hydrochemical Characteristics of Maragheh-Bonab Plain Aquifer,Northwest of Iran

The present study aims at assessing the hydrochemistry of the groundwater system of the Maragheh-Bonab Plain located in the East Azarbaijan Province, northwest of Iran. The groundwater is used mainly for drinking, agriculture and industry. The study also discusses the issue of the industrial untreated wastewater discharge to the Plain aquifer that is a high Ca-Cl water type with TDS value of about 150 g/L. The hydrogeochemical study is conducted by collecting and analyzing the groundwater samples from July and September of 2013. The studied system contains three major groundwater types, namely Ca–Mg–HCO₃, Na–Cl, and non-dominant water, based on the analysis of the major ions. The main processes contributing to chemical compositions in the groundwater are the dissolution along the flow path, dedolomitisation, ion exchange reactions, and the mixing with wastewater. According to the computed water quality index (WQI) ranging from 25.45 to 194.35, the groundwater in the plain can be categorized into “excellent water”, “good water”, and “poor water”. There is a resemblance between the spatial distribution of the WQI and hydrochemical water types in the Piper diagram. The “excellent” quality water broadly coincides with the Ca-Mg-HCO₃ water type. The “poor” water matches with the Na–Cl water type, and the “good” quality water coincides with blended water. The results indicate that this aquifer suffers from intense human activities which are forcing the aquifer into a critical condition.     

浅层地下水水化学特征与土体盐分相关性研究

为研究南通地区浅层地下水与土体盐分特征的相关性,采集了31件水样、220件土样,并收集了60组水质资料,分析了浅层地下水水化学特征和土体盐分特征。研究表明:浅层地下水自西向东,TDS逐渐增大,主要为咸水和盐水,水化学类型为Cl—Na型,TDS与各离子(K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-)的相关性高;土体盐分特征和地下水基本相似,自西向东逐渐增大,随着深度的加深也逐渐增大,盐渍土类型为氯盐渍土,以弱盐渍土为主,表明土体中的盐分主要来自于地下水;地下水的TDS和土体的总盐量、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-的相关性都很高,为此建立多个关于TDS与土体盐分特征的线性预测模型,平均相关系数达0.839,平均预测准确率达到了88.93%,效果良好,从而可在不钻探成井的条件下,依靠采取的土样判断地下水的TDS,节省了钻探成井的费用。     

新疆和田河流域绿洲区地下水质量演化特征

以新疆和田河流域绿洲区1980、2014和2017年地下水化学检测数据为基础,运用单指标评价法进行地下水质量评价及关键指标识别,并分析该区域地下水质量在时间与空间上的演化特征。结果表明:和田河流域绿洲区潜水质量总体较差,1980年浅层地下水有Ⅱ类水存在,Ⅳ类和Ⅴ类水共占总水样的61.8%;2014年Ⅳ类和Ⅴ类水共占91.1%;2017年Ⅳ类和Ⅴ类水共占72.5%。影响地下水质量的关键指标除TDS、TH、Cl^-、Na⁺和SO₄^2-常量组分外,还有F^-、Fe、Mn和BaP等微量组分。1980和2017年绿洲区地下水质量在水平方向上的分布规律相似,冲洪积细土平原中上部区域,尤其是出山口河流渗漏影响带的地下水质量较好;冲洪积细土平原尾部地下水质量较差。2014年Ⅴ类水的分布面积最大,Ⅲ类和Ⅳ类水零星分布。垂直方向上,浅层地下水质量普遍劣于中深层地下水。1980-2014年绿洲区地下水质量逐渐下降,2014-2017年地下水质量出现略微好转的趋势。     

输水条件下额济纳绿洲浅层地下水水化学特征与水位埋深关系

浅层地下水水化学特征及水位埋深是干旱区地下水环境变化的重要指示,研究其时空变化对干旱区绿洲生态环境修复及其可持续发展具有重要意义。以我国西北干旱区第二大内陆河——黑河下游额济纳绿洲为研究区,以2017年8月水化学组分分析数据为基础,结合水化学历史分析数据(2001年9月和2009年8月)及地下水位埋深自动监测数据,运用反距离权重(IDW)插值方法和水化学Piper图解法,分析了生态输水以来(2001-2017年)额济纳绿洲地下水水化学特征和水位埋深的时空变化特征及二者间的响应关系。结果表明,在空间上,地下水位从西南到东北逐渐降低,地下水总溶解固体(TDS)沿着地下水流向呈增加趋势。2001年、2009年及2017年地下水化学类型变化不明显,分别呈SO_4·Cl-Mg·Na,SO_4·Cl-Na·Mg,SO_4·Cl-Na·Mg;地下水中TDS变化较为明显,即在2001年最高,2017年次之,2009年最低。TDS与地下水位埋深之间呈非线性统计关系,具体表现为:水位埋深在1.5～3m及6m以下范围内,TDS变化不大,稳定维持在2 000mg/L左右;但在3～6m范围内,TDS随地下水位埋深增大呈一定的增加趋势。     

豫东平原扶沟等地高氟地下水成因和富集条件探讨

针对研究区211眼机井地下水水质调查结果,分析研究区高氟水分布特征、演化规律、水化学特征、高氟水形成的主导条件、影响氟富集的主要因素。结果表明:该区域浅层地下水中F-质量浓度随地下水埋深的增加呈上升趋势;地下水化学类型以HCO3-Na·Mg和HCO3-Na型碱性水为主;主导氟富集的环境条件是强碱化水化学环境,地下水中F-质量浓度与Na+质量浓度呈正相关,F-质量浓度与Ca2+质量浓度和HCO-3质量浓度分别呈负相关关系;除自然因素外,人类频繁活动也影响着水体中氟化物质量浓度的变化。     

南水北调配套输水管道地质问题及处理措施

保定市南水北调配套工程地处太行山东麓的低山丘陵区、山前倾斜平原区及冲洪积平原区．地貌及地层岩性变化大,涉及地震液化、地下水、黄土湿陷性等多种工程地质问题,本文对主要工程地质问题进行了分析．并提出了相应的处理措施。     

新疆祁漫塔格地区地下水化学特征及成因分析

为了解新疆祁漫塔格地区地下水化学特征及主要离子来源,依据地下水采样调查数据,综合利用数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图、离子比值和水文地球化学模拟等方法进行分析探讨。结果表明：研究区地下水总体呈弱碱性;地下水化学类型主要为Na-Cl·SO₄型、Na·Mg-Cl·SO₄型和Na·Mg-Cl·SO₄·HCO₃型;蒸发浓缩作用和岩石的风化溶解是影响和控制研究区地下水化学成分的首要因素,其中,岩石的风化溶解以蒸发岩（石膏和盐岩等）和硅酸盐（钾长石、钠长石、钙长石和镁长石等）的溶解为主。     

江汉平原地下水位动态变化特征分析

通过辨识江汉平原含水系统的水文地质结构,深入分析了地下水位动态变化特征及其影响因素,进而揭示了研究区地下水时空演变规律。结合地下水流系统分区分析了研究区的降雨-径流关系和地下水动态类型。同时,运用数理统计方法分析了累计水位升幅和累计降雨量之间的关系。结果表明:研究区内地表水除丰水期补给地下水外,其余时段地下水补给地表水;研究区不同含水层地下水位关系总体为深层孔隙承压水位中层孔隙承压水位浅层孔隙潜水位;研究区地下水对降雨入渗产生的滞后效应表现为低水位期滞后5~7 d,高水位期滞后1~2 d。研究结果对该地区地下水资源的评价管理具有现实意义。