黄河水主要化学组分与δ13C的沿程变化特征

在系统采集从黄河源头至入海口的17条河谷断面上的黄河水、地下水和地表水水样,并测定其主要化学组分含量和δ^13C同位素组成的基础上,对黄河水主要化学组分含量及同位素组成沿程变化特征进行了综合分析。黄河水具有从源头到入海口水化学变化大,δ^13C比值波状下降的总体变化特点。研究认为,地表径流和岩溶地下水等水体对河水的补给以及灌溉回归水是导致河水水化学组成和同位素变化的最主要因素。     

基于因子分析的突水水源类型判别的研究

调研收集了顾北煤矿的水文地质资料,运用SPSS因子分析方法对各种水化学离子指标进行浓缩,抽取和综合成主因子,以少数变量最大程度地反映信息的完整性。将适合模型判别的因子运用Bayesian多类线性识别模型,分别对煤系砂岩裂隙水和太灰充水含水层水的待判水样进行了判别,结果表明：砂岩裂隙水和太灰水综合判别准确率达86.9%,与直接运用Bayesian模型判别相比,其分析过程的复杂性降低,准确性较高。     

川西地区上三叠统水化学场、水动力场与油气富集关系研究

为探讨川西地下水对油气富集规律的影响,作者对川西上三叠统须二段、须四下段水化学场、水动力场分别进行了系统研究。通过把水化学场、水动力场与沉积环境有机地结合起来,作者提出地下水地球化学动力带的概念,并进一步把须二段和须四下段地下水系统划分为还原环境溶质迁移聚集的卸压带、溶质迁移聚集的稳压带和强还原环境溶质分异纯化的水压形成带 3个带。文中指出,已发现的气田主要分布在稳压带和卸压带内,而含气构造主要分布于水压形成带内。最后,作者从水文地质的解度对川西地区有利勘探区带进行了预测。     

峨眉山玄武岩地下水水化学特征及水质评价

四川昭觉县地区峨眉山玄武岩地下水资源丰富.为了查明研究区地下水水化学特征及水质状况,于2019年7～8月在峨眉山玄武岩地区采取了76组地下水样并进行水化学测试;运用水化学软件绘制Piper三线图,并对水样进行了舒卡列夫分类;利用统计软件进行描述性分析、相关性分析;采用地下水水质量综合评价方法进行水质评价.研究结果表明:...     

南水北调中线干线水体特征指标筛查与动态分析

为掌握南水北调总干渠的水体特征指标情况，对中线干渠 12 个断面的 99 项水化学指标和 5 项同位素指标 在 2020—2021 年度的变化情况进行系统分析，按照可以在干渠沿线普遍检出并能广泛使用（普适性）、干渠本身 指标稳定（稳定性）、与周围水体有明显差异（差异性）的原则，建立干线水体特征指标体系，尝试识别出总干渠的 特征指标，进而评估特征指标的正常动态范围，以期为快速研判南水北调干渠边坡渗水、漏水等问题提供技术支 撑。研究结果表明：对于“普适性”，中线干渠水体有 10 项水化学指标可以满足；对于“稳定性”，中线干渠水体中 锶、钠、钾、钙、镁和氯等 8 项水化学指标总体稳定，受季节变化影响具有一定的波动性，氘（ 2H）、氧（ 18O）、锶（ 87Sr）和 硫（ 34S）同位素具有较好的稳定性，受季节影响较小；对于“差异性”，氯和钠两项单项指标及氯/镁离子比、钠/镁离 子比与周围水体差异最为显著。结合多项原则和影响因素进行综合考虑，最终选定氯、钠、锶、氯/镁离子比、钠/ 镁离子比以及氘（ 2H）、氧（ 18O）、锶（ 87Sr）共 8 项指标作为具有普适性、稳定性和差异性的特征指标。发现边坡渗 水的第一时间，可以采用氯、钠、氯/镁离子比、钠/镁离子比以及氘（ 2H）、氧（ 18O）等6 项特征指标为快速分析研判提供支撑。     

神东矿区典型矿井水中氟的分布特征及形成机制

神东矿区位于陕西省北部和内蒙古鄂尔多斯市南部，气候干燥且降水稀少，水资源缺乏。矿区煤炭开采过程中产生的大量矿井水是重要的生产生活水源，然而神东矿区不同区域的矿井水氟化物浓度相差较大，部分区域浓度较高，为此笔者分析了高氟矿井水的分布特征及成因，对矿井水的资源化复用具有重要意义。基于神东矿区不同区域的58组矿井水水质分析结果，运用数理统计法，Piper三线图、Gibbs图，SI模拟等研究方法，同时通过对不同区域采集岩心和煤层顶板岩石进行XRF分析，探讨神东北部和中心矿区不同埋深矿井水中氟的时空分布特征及形成机制。研究结果表明：研究区矿井水中F-的质量浓度变化范围为0.3～13.7 mg/L，均值为4.3 mg/L，较高F-浓度的矿井水pH呈碱性。在水平方向上神东矿区呈现北部和西南部矿井水中F-浓度较高、东南部矿井水中F-浓度低的现象；垂直方向上呈现随开采深度的增加而增加的趋势，不同深度延安组含水层地下水所补给矿井水的F-浓度差异较大，深度80～130 m延安组含水层地下水补给矿井水中F-浓度较低，200～500 m延安组含水层地下水补给矿井水F^-浓度相对较高。矿井水中...     

呼吉尔特矿区矿井水回灌模拟的水化学演化研究

近年来我国鄂尔多斯盆地地区开采侏罗系煤层的规模逐渐扩大，煤层开采过程中产生的矿井水一直是煤矿关注的重点问题。煤层顶底板水害是威胁煤矿生产安全的重要问题，但同时矿井水也是珍贵的水资源，所以“煤-水”双资源开发利用是绿色矿山发展的必要手段。矿井水经过处理后可以用于煤矿的生产生活用水，但对于涌水量较大的煤矿，矿井水的处理再利用不能满足生产需要时，矿井水回灌技术既能将水资源存储起来避免浪费，又能达到矿井水零排放的环保目标。矿井水通过回灌存储于其他含水层，在保证煤层开采安全的前提下将水资源保存下来。矿井水在含水层中渗流移动，水化学成分、温度等都随之产生变化，此过程中所发生的水化学作用是影响地下水环境质量的主要因素。因此，回灌过程中的水化学演化研究是保障含水层水质的关键，也是回灌可行性的前提。通过室内试验和建立数值模型等方法对矿井水回灌过程中发生的水化学演化过程进行了分析。研究结果表明：(1)地下水的水温越高，回灌过程中生成的沉淀量越大。(2)矿井水在回灌过程中会生成硫酸钙和硫酸镁沉淀，并以硫酸钙沉淀为主，在长期水岩作用中会使含水层中石膏和硬石膏含量增加。(3)长期回灌过程中，硫酸钙沉淀冲至流网下...     

鸳鸯湖矿区地下水化学特征与成因分析

为了查明鸳鸯湖矿区地下水化学特征与成因，给矿区内矿井水害防治工作提供依据，对矿区内第四系、白垩系、直罗组、2～6煤间、6～18煤间、18煤以下含水层的水文地球化学进行分析。结果表明：地下水阳离子以K⁺+Na⁺为主，阴离子以SO₄^2-和Cl^-为主，并且这4种离子也是TDS的主要来源；第四系含水层地下水主要受到岩石矿物的风化溶滤作用的控制，其他含水层地下水均受到不同程度蒸发浓缩的作用；由地下水氯碱指数可知各含水层均存在不同程度的阳离子吸附作用，由深部18煤以下含水层至浅部第四系含水层氯碱指数逐渐减小，阳离子吸附作用不断加强，Ca²⁺和Mg²⁺含量不断下降，各含水层地下水均受到不同程度脱硫酸作用的影响；通过离子比值分析，各含水层地下水水化学成分主要来自岩盐的溶解，其中Ca²⁺和Mg²⁺来自硅酸盐和蒸发岩的溶解；从同位素分析可以发现第四系水的补给来源主要为大气降水，蒸发导致直罗组和2～6煤间延安组地...     

神府矿区直罗组含水层水质形成的水文地球化学过程研究

【目的】为探究神府矿区直罗组含水层地下水化学形成机制和控制因素，【方法】选取侏罗系直罗组风化基岩层和基岩层地下水为研究对象，综合运用Piper图、反距离权重法、Spearman相关性分析、离子比例关系和反向水文地球化学模拟等方法进行分析。【结果】结果表明：神府矿区直罗组地下水呈弱碱性，风化基岩含水层为低矿化度HCO₃型水，基岩含水层为高矿化度HCO₃型水。沿西北向东南方向，地下水由补给区流向排泄区，水化学类型复杂，演化规律为HCO₃型→HCO₃·SO₄型，局部出现SO₄型和Cl型。直罗组风化基岩层地下水主要水文地球化学作用为方解石、石膏、钾长石沉淀和白云石、岩盐和钠长石溶解，其次是Na-Ca阳离子交替吸附作用和黄铁矿氧化作用；基岩层地下水质形成主要受方解石、石膏、岩盐和钾长石沉淀与白云石和钠长石溶解等岩石风化作用控制，其次是Na-Ca阳离子交换、脱碳酸作用和混合作用。【结论】研究结果能够为区域地下水资源开发利用提供理论支持。     

台格庙矿区地下水水化学特征与演变规律研究

台格庙矿区煤炭资源丰富，但水资源匮乏、生态环境脆弱，利用水文地球化学方法，开展矿区全流域地下水化学特征与演变规律研究，能为矿区绿色开采提供科学支撑。利用Piper三线图分析白垩系地下水、侏罗系地下水、河水和湖水类型，其水化学特征满足湖水由河水和不断演变的地下水混合后形成的条件；通过Gibbs图分析得出，白垩系和侏罗系地下水在循环演变过程中受岩石和蒸发作用控制；离子比值端元法进一步表明，白垩系和侏罗系地下水受硅酸岩盐和岩盐控制为主，同时伴随离子交换；最后通过质量平衡模拟得出，白垩系地下水循环演变过程中溶解白云岩、石膏、岩盐矿物质，吸收CO₂，析出方解石，伴随离子交换，可与不同比例河水混合形成湖水，但侏罗系地下水只能混合少量河水或不混合河水。河水占红碱淖湖水补给量83%，侏罗系地下水不能为其主要补给来源，红碱淖湖水主要来源白垩系地下水和河水。结合矿区水文地质条件，将矿区地下水流系统分为南侧白垩系地下水流系统、北侧的白垩系地下水流系统和深部的侏罗系地下水流系统，煤炭开采直接影响侏罗系地下水流系统，在保障两个白垩系地下水流系统不被破坏的前提下，当采煤排水只袭夺侏罗系边界流...