博尔塔拉河上游河谷地区水化学特征及水质评价

为了解博尔塔拉河上游河谷地区地下水和地表水水化学特征及水质状况,以36组水样数据为基础,运用Piper图、相关性分析、Gibbs图和离子比值等方法研究水化学特征及其影响因素,采用熵权-贝叶斯水质评价模型、Wilcox图和USSL图等方法进行水质评价。水化学分析结果显示：（1）研究区机井水、泉水和河水均为弱碱性淡水,总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）、F^-和NO₃^-整体表现为：机井水>泉水>河水,HCO₃^-和Ca²⁺分别为优势阴、阳离子,博尔塔拉河上游水中各组分含量沿程呈增加趋势;（2）区内机井水和泉水水化学类型以HCO₃-Ca型为主,河水水化学类型主要为HCO₃-Ca型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型,水化学特征主要受控于岩石风化作用,水化学组分主要来源碳酸盐岩风化,且存在蒸发盐岩溶解,同时也受阳离子交换作用和人类活动的影响。饮用水水质评价显示,82.6...     

新疆克里雅河上游主要离子化学特征及其成因

以克里雅流域上游河水为研究对象,收集克里雅站2004—2013年及部分20世纪90年代以前水文数据,结合气温、降水等资料,使用多元相关统计方法和水化学图示法等进行综合分析,揭示克里雅河河水的离子化学组成和变化特征,并探讨其影响因素。结果显示:(1)克里雅河河水矿化度变化在203~1 081 mg·L~(-1),平均值518mg·L~(-1),相对世界河流平均水平偏高;(2)河水阳离子Na~++K~+含量最高,主要阳离子浓度依次为(Na~++K~+)Ca~(2+)Mg~(2+),河水阴离子以HCO_3~-为主,主要阴离子浓度依次为HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-;(3)夏季河水离子浓度受流量控制最为明显,即流量越大(小),矿化度越小(大);丰水期克里雅河河水以地表径流补给为主,枯水期河水几乎全部来自地下水,由于不同时期汇流路径的不同,河水离子浓度出现随流量的年内变化;(4)河水离子主要来源于岩石风化,其中蒸发岩的风化影响最大。     

疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学演化特征

综合运用水文地球化学技术,研究疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学特征及演化规律。地下水化学类型从无明显特征逐渐向SO2-4-Na+型水演化。岩盐、芒硝、石膏的溶解对Ca+、Na+、SO2-4及Cl-的影响较大,同时决定着地下水的化学类型。反向阳离子交换对Ca2+、Mg2+的浓度起到了重要作用,芒硝与岩盐溶解的Na+促进了地下水与含水层介质的离子交换,随着交换到水中的Ca2+、Mg2+离子浓度增加,碳酸盐沉淀,HCO-3减少。另外,河水和反硝化作用也对地下水的SO2-4、NO-3和K+的含量有影响。该研究可为采用水化学研究地下水资源属性提供一定的借鉴意义。     

石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及其成因

为系统研究石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及主要离子来源,于2018年6-8月采集地下水水化学样品62组。综合运用数理统计、Gibbs图、离子比例关系和水文地球化学模拟等方法,分析了石羊河流域中下游浅层地下水的水文地球化学特征,探讨了水化学演化过程及主要离子来源。结果表明:研究区浅层地下水在水平方向上呈现明显的水化学分带,从中游至下游地下水水化学类型由SO4·HCO3-Na·Ca型过渡为SO4·Cl-Na·Mg型,TDS含量也随之升高,流域中游为TDS含量小于1g/L的淡水,至下游演化为TDS含量高于1g/L的微咸水和咸水。该区浅层地下水水化学组分主要受水岩作用和蒸发浓缩作用控制,Ca²⁺、Mg²⁺主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩的溶解,碳酸盐岩以白云石风化溶解为主,部分水样点存在方解石的风化溶解,阳离子交换作用是影响研究区地下水化学组分的重要过程。模拟结果表明沿地下水流向,地下水离子组分浓度呈递增趋势,岩盐、白云石和石膏发生溶解,方解石沉淀;从中游到下游地下水中阳离子交换作用越来越强烈,且阳离子交换作用强于溶解沉淀作用。     

天山冰川区山溪河水化学成分变化过程分析

2014年8月在天山北坡中段对玛纳斯河流域西部鹿茸冰川的考察中,采集了冰川表面融水径流至大南沟出山口以及流域内其他主要河流的水样共30个,从氢氧同位素关系、Gibbs图分析、水化学Pipper图分析以及相关分析,定量分析了由冰川、降水补给源到出山口的径流不同离子的变化特征和影响因素。结果表明:海拔2 000 m以上高山地区的河水均属TDS(total dissolved solids,总溶解固体)小于100 mg·L~(-1)的低矿化度甘甜淡水。河水呈弱碱性,p H介于6.92~7.86,与TDS、EC具有较好的相关性。河水含有的主要阴阳离子浓度为:HCO_3~-SO_4~(2-)NO_3~-Cl~-;Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+。各离子含量整体随着与河床接触时间增加和水流延伸而缓慢增大,不同离子变化过程存在差异。河床岩石成分和离子间复杂的相互作用是导致差异的主要原因。其影响力为:水岩作用降水贡献蒸发浓缩。硫酸盐岩贡献较大,导致SO_4~(2-)增加尤为明显;水化学类型由HCO_3~--Ca~(2+)型转化为(HCO_3~-、SO_4~(2-))-Ca~(2+)型。Cl~-、Na~+、Mg~(2+)、K~+等离子主要受到水化学相互作用的影响。NO_3~-主要来自人类活动和自然生物作用,F~-主要来自水-岩作用。     

北京平谷平原区浅层地下水化学特征及成因分析

平谷平原区是北京市重要的地下水水源地,在城市供水安全保障中发挥着难以替代的作用。开展地下水水化学特征及成因分析,可科学地识别该区域地下水系统循环更新路径,并为地下水水源地保护提供技术依据。文中通过综合运用Piper三线图、Schoeller图、Gibbs图、离子比率图等方法,对研究区61个浅层监测井的地下水主要组成成份进行了分析研究。结果表明,研究区浅层地下水水质状况较好,其p H值范围在7.1-8.3之间,呈弱碱性;溶解性总固体和总硬度均远低于饮用水标准限值;HCO-3、Ca2+浓度变异系数较小,且浓度值较大,是地下水中最主要的阴、阳离子。地下水水化学类型以HCO3-Ca型为主,其次为HCO3-Mg型。岩石风化及水岩交互作用是研究区浅层地下水水化学类型形成的主要控制因素,在碳酸岩矿物风化作用和水岩交互作用下,地下水中主要化学组分逐步形成,并伴随着强烈的离子交换作用。     

盐池内流区地下水水化学特征及其形成作用

对盐池内流区浅层地下水进行取样分析测试,采用描述性统计、Pearson相关性分析、piper三线图、Gibbs图、离子比例系数图等方法对该区浅层地下水的水化学特征及其成因进行了分析研究.结果表明:1)研究区浅层地下水总体呈偏碱性,硬度极大,属于微咸水,并且F-含量普遍偏高.2)研究区浅层地下水常量组分为Na+、SO42-、Cl-,其次是HCO3-、Mg2+和Ca2+,水化学类型以Cl-Na型和SO4-Na型为主.3)地下水化学组分来源于硅铝酸盐矿物,碳酸盐矿物,以及岩盐、石膏等蒸发岩的风化溶解.4)地下水水化学特征的形成与溶滤作用、阳离子交换作用、蒸发浓缩作用、混合作用等有关,并以蒸发浓缩作用为主.     

再生水补水后永定河水化学特征及其形成作用

北京长期面临干旱和水资源短缺,再生水补水有效恢复了干涸的永定河生态系统,但亟需加强对再生水水质的研究,为其合理利用和水质安全提供技术支撑。通过对上游水库水及补水后河水的采样、室内外实验和数据分析,结论如下:再生水碱性较高、富含盐分和氮磷,其中硝态氮为可溶性氮主要形态,而重金属含量极低。除氟离子外,主要离子、氨氮、亚硝态氮、硝态氮和磷酸盐经过园博园湿地净化后明显降低。结合Gibbs图、离子关系及pH-pe关系分析,发现水化学成分主要受蒸发-结晶和水岩作用(主要为白云石、方解石和石膏以及其他碳酸盐和硅酸盐矿物的溶解作用)、钠与钙镁的阳离子交换吸附作用以及硝化作用控制。     

煤矿开采影响下岩溶地下水化学特征及演化机制研究

黑龙洞泉域位于邯郸市西南部,是北方主要的岩溶泉群之一,也是重要的煤炭开采区,其地下水化学特征是影响邯郸地区水环境质量的重要因素。为充分了解煤矿开采条件下地下水化学特征及演化机制,利用多元统计分析、水文地球化学分析等方法对不同区域(西区、东区)地下水化学特征进行深入分析,并探讨控制地下水化学演化的主导因素。结果表明：研究区地下水中主要阴阳离子组分为HCO₃^-、Ca²⁺,且东区地下水主要化学组分含量普遍高于西区。西区和东区地下水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型,而东区地下水SO₄^2-含量较高,部分水样为SO₄·HCO₃-Ca、SO₄·HCO₃-Ca·Mg型。岩石风化作用是控制研究区地下水化学成分的主导因素,且以碳酸盐岩的风化溶解为主,过高的SO₄^2-含量源于含煤地层中硫化物的氧化、石膏的溶解;离子...     

伊犁河谷西北部地下水化学特征及成因分析

为探究新疆伊犁河谷西北部地下水化学特征及成因,运用数理统计以及Piper三线图、Gibbs图、离子比图等方法,对2018年伊犁河谷西北部地下水取样监测数据进行分析.结果表明:(1)研究区地下水属于总硬度偏高的弱碱性水,地下水化学组分含量整体变异性不大,主要阳离子为Ca2+,主要阴离子为HCO3-.(2)地下水水化学类型...     

明代河南大水灾城洪涝灾害时空特征分析

大水灾城灾害是洪水灾害中的特大水灾,通过相关资料的搜集整理,对明代河南大水灾城灾害时空特征进行了分析。结果表明:明代河南大水灾城洪水灾害共发生101次,平均每3.65年发生一次。1580、1470、1530、1590年代灾害最为频繁。灾害季节性强,主要集中在夏秋两季,具体为农历的6、7、8、9月间。主要为河灌型灾害,占水灾总次数的46%,河溢型、雨灾型各占水灾总次数的35%、19%。明代河南有64个州县发生灾害,约占全省的61.5%,祥符、睢州等受灾最为严重。处于黄河南泛区的开封府、归德府受灾严重,南阳府、汝宁府,受灾最轻。总体特征为东部密、西部疏;黄河沿岸及其泛区、沁河流域、伊洛河下游密,其他流域及支流疏。黄河南泛河道不固定、泛溢无常,以及太行山东南缘河道短促,暴雨集中、宣泄不畅等是灾害频发的主要原因。     

民勤绿洲灌区地下水水化学特征及其演化驱动机理

通过分析民勤绿洲灌区55个地下水样的相关水化学指标,探讨该区地下水水化学特征及其演化驱动机理。结果表明:研究区地下水阳离子以Na~+和Mg~(2+)为主,阴离子以SO_4~(2-)和Cl~-为主;其中K~+、Na~+、Mg~(2+)、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)表现为强变异性,而Ca~(2+)和HCO_3~-则表现为中等变异。研究区地下水水化学类型以SO_4-Mg型、Cl-Mg型、SO_4-Na型和Cl-Na型为主,沿着地下水流方向(坝区→泉山区→湖区),阳离子中Na~+逐渐取代了Mg~(2+)的主导地位,而阴离子中SO_4~(2-)一直占主导地位,但Cl~-的比重在不断增加。研究区地下水水化学组分主要来自岩盐、石膏等蒸发岩、碳酸盐矿物以及硅铝酸盐矿物的风化溶解。地下水水化学演化是由蒸发浓缩、阳离子交换和溶滤共同作用的结果。该研究结果可为民勤绿洲地下水资源评价、合理利用及其保护提供科学依据与决策指导。     

石河子市浅层地下水化学特征及其成因分析

为研究新疆石河子市地下水化学特征及成因,采用描述性统计和Piper三线图对研究区19个潜水和25个浅层承压水水样的主要离子组分含量及水化学类型进行统计分析,并运用Schoeller图、Gibbs图和离子比值图等方法分析影响研究区地下水化学特征形成的主要因素.结果表明:石河子市浅层地下水为低矿化度的弱碱性水,水化学类型以...     

浑善达克沙地东部地区天然水体的水化学组成及其控制因素

浑善达克沙地东部地区位于内蒙古高原,其天然水体为淡水。利用原始型Durov三线图对其天然水体进行水化学分类,结果表明,地表水水化学类型属于碳酸氢盐组,而地下水属于碳酸氢盐组、混合组和硫酸盐组多种类型。天然水体样品在Gibbs图中的分布表明,岩性控制是形成该地区天然水体水化学组成的主要因素,这种情况不同于我国西部和中部沙漠由于蒸发强烈而受控于蒸发-结晶作用的天然水体。天然水体的离子比例关系表明,地下水中蒸发盐岩和硅酸盐岩的风化程度较高,而碳酸盐岩风化程度低,这可能是由于地下水的水-岩作用时间长、二氧化碳供给不充分引起的;相反,由于水-岩作用时间短、二氧化碳供给充分,地表水中蒸发盐岩和硅酸盐岩的风化程度较低,而碳酸盐岩风化程度高。     

甘肃梨园河流域地下水来源及其水化学特征

通过分析水化学与氢氧稳定同位素的关系,研究梨园河流域地下水的补给机理和水化学演化规律。地下水总溶解固体（TDS）自西南向东北递增,最大值为1 258 mg/L。沿流程方向,深层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Ca-Mg-HCO₃、Mg-SO₄→Na-SO₄型。浅层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Mg-HCO₃-SO₄→Mg-SO₄型。地表水的水化学类型无分异,主要为Ca-HCO₃型。深层和浅层地下水沿途均发生了水岩融滤作用。Na⁺含量沿程增大,一是地下水中Ca²⁺与岩石中Na⁺发生阳离子交换作用,二是硅酸盐矿物的风化作用产生Na+。Phreeqc软件模拟显示,深层地下水中方解石先沉淀后溶解;CO₂、石膏、白云石和岩盐溶解。浅层地下水中,方解石由不饱和逐渐变为饱和;石膏、岩盐一直溶解。地下水的δ²H和δ¹⁸O值大部分位于大气降水线上方,反应了山区现代降水或雪冰融水通过出山地表径流补给,交替更新快,且深层地下水向上补给浅层地下水和地表水。地表、地下水相互转化是该区水循环的主要特征。     

新疆昌吉州东部平原区地下水水文地球化学演化分析

为探究新疆昌吉州东部平原区地下水水质演化过程,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比法对昌吉州东部平原区2016年63组地下水水质取样点及54组2012-2015年地下水水质监测数据进行分析。结果表明:昌吉州东部平原区2012年地下水阳离子平均含量总体为Ca^2+> K^++Na^+> Mg^2+,阴离子平均含量总体为HCO3-> SO42-> Cl^-;从2013年开始,SO42-逐渐增大,Ca^2+逐渐减小;到2016年阳离子平均含量总体为Ca^2+>K^++Na^+> Mg^2+,阴离子平均含量总体为HCO^3-> SO4^2-> Cl^-。水化学类型由2012年HCO3-Ca·Mg(Ca·Na、Ca·Na·Mg)型向2016年HCO3·SO4-Ca·Na·Mg(Ca·Mg、Ca·Na)演化,这主要与含水介质的风化作用和蒸发浓缩作用有关,而蒸发浓缩作用更加体现在承压水区的上部潜水中。地下水中Na^+、K^+、Cl^-主要来自岩盐的溶解;Ca^2+、Mg^2+主要来自蒸发岩溶解;SO4^2-主要来自石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解。Cl^-、SO^2-4除来自岩盐的溶解外,还受到人类活动的影响。     

Hydrochemical characteristics and evolution of groundwater in the dried-up river oasis of the Tarim Basin,Central Asia

Intense human activities in arid areas have great impacts on groundwater hydrochemical cycling by causing groundwater salinization. The spatiotemporal distributions of groundwater hydrochemistry are crucial for studying groundwater salt migration, and also vital to understand hydrological and hydrogeochemical processes of groundwater in arid inland oasis areas. However, due to constraints posed by the paucity of observation data and intense human activities, these processes are not well known in the dried-up river oases of arid areas. Here, we examined spatiotemporal variations and evolution of groundwater hydrochemistry using data from 199 water samples collected in the Wei-Ku Oasis, a typical arid inland oasis in Tarim Basin of Central Asia. As findings, groundwater hydrochemistry showed a spatiotemporal dynamic, while its spatial distribution was complex. TDS and δ¹⁸O of river water in the upstream increased from west to east, whereas ion concentrations of shallow groundwater increased from northwest to southeast. Higher TDS was detected in spring for shallow groundwater and in summer for middle groundwater. Pronounced spatiotemporal heterogeneity demonstrated the impacts of geogenic, climatic, and anthropogenic conditions. For that, hydrochemical evolution of phreatic groundwater was primarily controlled by rock dominance and evaporation-crystallization process. Agricultural irrigation and drainage, land cover change, and groundwater extraction reshaped the spatiotemporal patterns of groundwater hydrochemistry. Groundwater overexploitation altered the leaking direction between the aquifers, causing the interaction between saltwater and freshwater and the deterioration of groundwater environment. These findings could provide an insight into groundwater salt migration under human activities, and hence be significant in groundwater quality management in arid inland oasis areas.     

民勤绿洲地下水环境动态研究

根据民勤绿洲1999～2008年51眼地下水位观测井资料和2010年采集的30个地下水水样资料,利用传统统计学和地统计学分析方法对该地区新时期地下水位时空变化动态和地下水化学特性进行了研究。结果表明:民勤绿洲地下水位近10年来总体呈逐年下降的趋势,年均降幅达0.52m;在引黄民调工程、石羊河流域分水方案等政策措施的影响下,2005、2007和2008年地下水位降幅均呈现减小趋势,并在2007年首次出现0.01m的回升;坝区和泉山区地下水位年均降幅较湖区分别高0.23m和0.52m,下降速度明显快于湖区;整个绿洲区地下水平均矿化度为3.34g/L,沿地下水流动方向,地下水化学类型变化较大,由坝区和泉山区南部的SO42--HCO-3-Na+或SO42--HCO-3-Ca2+型淡水-微咸水逐渐变为湖区的SO2-4-C1--Na+-Mg2+咸水-苦咸水。