新疆伊犁河谷地下水循环演化特征

以区域地下水流理论为指导,采用水化学与同位素分析、地下水流数值模拟等方法,以南北向"1号水文地质剖面"为主要研究对象,对伊犁河谷地区地下水化学、同位素、地下水流系统进行研究,分析总结了地下水循环演化规律。结果表明:主要阴、阳离子自北向南呈现出同步的变化规律,由北向南水化学类型依次为HCO_3-Ca、HCO_3-SO_4-Ca-Mg、HCO_3-SO_4-Ca-Na。δ~2H及δ~(18)O自北向南沿途变化不大。"1号水文地质剖面"潜水为1952年以来补给的地下水。划分为3级循环系统,依次为局部、中间和区域地下水流循环系统。其循环周期依次为5~10 a、30~40 a以及20 000 a左右。与此相对应,划分为浅部强径流区、中部中等径流区和深部弱径流区,径流速率依次为0.5 m·d~(-1)、0.1~0.5 m·d~(-1)及0.1 m·d~(-1)。建议优先开发利用浅、中部循环地下水,保护好深部循环地下水。     

河套盆地构造控水研究及地下水系统划分

河套盆地为中、新生代断陷盆地,周边由盆-山之间的断裂围限,受新构造运动影响,盆地内部形成三凹陷两隆起的构造地貌格局,控制着地下水系统的空间分布;盆山之间的断裂、盆地内部两个隆起的边界断裂以及黄河等地表水系共同控制着地下水流系统的分布特征。文中在凹陷与隆起、断裂与水系等构造地貌对地下水流系统控制分析的基础上,首次对河套平原地下水系统进行了划分。依据区域地下水流系统,把河套平原划分为6个一级地下水系统,依据中间地下水流系统,进一步划分为14个二级地下水系统。研究成果对该地区地下水资源评价、地下水资源管理与合理开发利用及其他相关研究都具有重要意义。     

太行山前平原地下水环境演化规律研究

本文依据河北省栾城县最新的浅层地下水水位埋深与水化学等资料 ,在综合分析研究区水文地质条件的基础上 ,系统分析了研究区内地下水水化学特征和地下水埋深分布情况。结果表明 :由于长期利用石家庄市的城市污水进行灌溉 ,区内地下水水化学场已发生明显的改变 ;长期的超采地下水 ,使得本区的地下水位埋深逐年增大。地下水的水化学特征和埋深特征表明 ,在解决本区的水资源短缺问题时 ,除考虑利用各种节水措施改变目前存在的传统灌溉制度外 ,还必须考虑区内污水灌溉对地下含水层污染的可能性 ,防止污染地下水。     

人类活动对榆林地区地下水水质的影响

以地下水污染调查数据为基础,结合历史水质资料,总结出榆林城区及周边地区地下水质量的变化特点:硝酸化严重,硬度升高明显,铁、锰含量增加,重金属污染凸现。通过分析特征污染指标空间分布及与其它水化学指标的关系对水质变化原因进行探讨:NO-3、As是由人为污染物直接污染所致,主要污染源分别为农业和养殖业;TH升高除受直接污染外,还受CO2分压、阳离子交替吸附等机制影响;铁、锰增加主要是天然地层中难溶的铁、锰化合物在人为作用改变地下水流场的条件下溶解度增大所致;地下水氧化还原环境对污染组分富集影响明显;异常值均位于埋深小于20m的地下水中,而在20m以下,各指标都趋于稳定的低值,说明研究区内20m为人类活动对地下水影响的极限埋深,即地下水防污安全埋深。     

基于地统计学的伊犁河谷西部霍城县平原区地下水特征空间变异性分析

运用经典统计学及地统计学的方法,对伊犁河谷西部霍城县平原区地下水化学及空间变异特征进行研究。结果表明:HCO_3~-和Ca~(2+)是主要的水化学特征离子,含量稳定;从山前到下游平原区水化学分带性较明显,水化学类型由HCO_3-Ca-Mg渐变为HCO_3-SO_4-Ca型,最终过渡为HCO_3-SO_4-Ca-Mg型;地下水埋深和TDS主要受以自然条件为主的结构性因素影响,表现为强空间变异性,变异曲线分别符合指数模型和球状模型;埋深的空间分布更为均匀连续,自北向南呈带状变化;TDS与埋深在空间分布上存在一定相关性,高矿化度区均分布在地下水的浅埋区。     

河套盆地地下水环境背景值研究

根据河套盆地地下水含水层的结构、地下水补径排条件、地形地貌及区域地质构造等要素将河套盆地划分为5个地下水环境水文地质分区。查阅、收集了175组各地下水环境系统分区已有地下水水化学数据,结合本次工作获取的505组水化学数据进行全面分析,首次建立了河套盆地不同地下水环境水文地质分区15个无机指标的地下水环境背景值系列。并对地下水主要组分背景值空间分布规律进行分析,得出TDS和SO■、Cl^-的背景值分布特征具有明显一致性,符合地下水补径排和水质形成演化规律。为合理评价河套盆地地下水水质、地下水污染程度提供科学依据。     

咸阳平原区潜水主要组分环境背景值研究

在综合分析咸阳平原区地下水流场、地下水环境状况的基础上,将研究区划分为冲积平原区、冲洪积平原区以及黄土台塬区三个水环境单元,利用潜水水化学分析数据,采用迭代标准差法、Grubbs准则剔除异常值,Shapiro-Wilk检验、偏度和峰度检验进行正态检验,得到了不同分区内地下水环境背景值,并分析了潜水主要组分背景值空间分布特征及形成机制。结果表明:不同环境单元潜水Cl^-、SO■、NO^-₃、TDS、总硬度、F^-等含量背景值的空间分异特征明显,其形成主要受地下水补给、径流、排泄和沉积环境控制。研究结果可为咸阳平原区地下水污染评价和水资源开发利用提供科学依据。     

塔里木河干流下游地下水特征分析

本文基于 90年代末塔里木河干流下游地下水埋深和水化学资料 ,系统分析了塔河下游在断流 2 0多年后地下水水化学特征和地下水埋深情况 ,对地下水的矿化度、离子含量和化学类型的分析结果表明 ,水化学特征的水平和垂直地带性分布规律 ,水化学成分变化的区间性 ;高矿化地下水的普遍性等 ;地下水埋深在断流 2 0多年后河道附近地下水水位为 6.5米 -1 0米。地下水的盐分和埋深分布特点和规律表明 ,在解决塔河下游生态问题时 ,除解决下游来水问题还必须考虑到下游不同地段的水化学特征。     

塔里木沙漠公路沿线地下水空间变异性及分布规律研究

塔里木沙漠公路防护林生态工程是新疆防沙、治沙重大工程之一,就其建设长度和规模来讲,可谓世界之最。文中通过地下水位测量、地下水样水化学分析等数据,对防护林沿线的地下水空间变异性特征及地下水要素的空间分布规律进行了探讨,目的是为防护林带的正常生长提供理论依据和技术支撑。分析表明:在小于当前研究尺度下,影响地下水特征变异的过程作用较强。地下水埋深在整个尺度上具有恒定的变异,沿线区域北部的地下水埋深小于南部;地下水矿化度表现为中等的空间相关性,高矿化度水集中在沙漠北部;地下水pH值的空间相关性很弱,高值交替出现,最大值出现在沙漠中部位置。     

银川地区地下水化学特征

依据银川地区的水文地质条件将其地下水系统划分为单一潜水和多层结构的潜水———浅层承压水,分析地下水系统中主要离子、矿化度和水化学类型的特征及其变化,表明,潜水含水层自西向东,自北向南水质变差,矿化度升高,主要离子的变化特征与矿化度基本一致,水化学类型由HCO3.SO4-Ca.Mg向SO4.Cl-Na.Mg过渡。浅层承压水含水组的地下水质变化特征和潜水基本一致。     

鄂尔多斯盆地南区环河组地下水水岩作用研究

文中以揭示鄂尔多斯盆地南区白垩系环河组地下水水化学场的形成机理为主要研究目的。在了解鄂尔多斯盆地水文地质条件的基础上,分析了环河组地下水水化学演化特征,应用Phreeqc软件对其进行了水-岩作用的地球化学模拟,定量分析研究了该区地下水的演化过程、形成机理,并进一步分析了南区环河组地下水的补、径、排关系。得出结论为:在水流模拟路径上主要发生了石膏、岩盐、斜长石、钾云母或钾长石的溶解反应和阳离子交替吸附作用,导致地下水的TDS不断增大;其间,受总排泄带位置及东西两侧径流的影响,使水化学演化方向、径流方向产生朝向总排泄带的"向心"偏转,因此,环河组大体上以马莲河入泾河汇入口附近为中心,形成半个向心椭圆状的地下水流动系统。该结论对盆地南区地下水流动系统的划分、边界界定,具有特殊意义。     

榆神矿区曹家滩井田水文地球化学特征研究

榆神矿区内煤炭资源丰富,但矿井多受不同类型水害影响。为了准确快速判别矿井出水水源,构建水化学信息库,以曹家滩井田为例,采用水质全分析、同位素测试、有机物检测等多种方法对各类水体的水文地球化学特征进行研究。结果表明:从地表到地下,由表至浅再到深,总体的水化学类型均为低矿化度的重碳酸型,各含水层直接互相交错接触,水力联系密切;地层埋深越大,其赋存地下水的形成年代越久远;TOC和UV₂₅₄随着含水层深度增加而逐渐降低,不同水体表现出DOM荧光特征有所差异。     

鄂尔多斯苏里格南区块浅层地下水水化学分布特征及污染源分析

利用2008年8月所采集的29件浅层地下水样品的水质资料分析了鄂尔多斯盆地苏里格南区块浅层地下水的水化学空间分布特征及地下水污染源,结果表明:苏里格南区块浅层地下水中总溶解固体(TDS)含量较低,且基本上未受到有机物污染,但存在大肠菌群、亚硝酸盐氮、氨氮、硝酸盐氮以及金属锰、铁超标的现象;浅层地下水中大肠菌群的主要污染源为生活污水、生活垃圾及人蓄粪便,而地下水中"三氮"的污染源主要为农药化肥及人蓄粪便;浅层地下水中铁、锰超标的主要原因是该地区土壤中铁、锰的本底值较高。     

中国西北干旱区生态地下水埋深适宜深度的确定

干旱区影响天然植被生长的土壤水分和盐分,都和地下水埋深密切相关。地下水埋藏浅,在强烈的蒸发作用下,溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流于地表聚集,使土壤发生盐渍化,产生盐胁迫。地下水埋深过低,毛管上升水流不能到达植物根系层,植物生长受到水分胁迫,发生荒漠化。因此,确定既不会使土壤发生盐渍化和荒漠化的地下水埋深十分重要。本文根据地下水、土壤水及植物生长状况综合研究,把适宜的地下水埋深界定为在温带荒漠区1.5—4m,暖温带荒漠区2.0~4.0(4.5)m,即在潜水的强烈蒸发深度以下和蒸发极限深度之上的区间,为防治土地盐渍化、荒漠化和估算生态用水提供了科学依据。     

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。     

黑河流域水化学空间分异特征分析

选取我国西北干旱区第 2大内陆河———黑河流域 ,对全流域地表水和地下水的水化学类型和水化学特征进行了系统分析。结果表明 ,黑河流域地表水中TDS (阴离子总量 )和主要离子含量沿流程均有不同程度的增加 ,但增幅不大。而地下水TDS从莺落峡出山后呈直线上升 ,下游TDS均大于 10 0 0mg/L ,主要离子含量增加明显 ,其变化特征与 TDS 基本一致 ;水化学成分和类型在空间上呈现出由上游向下游过渡变化的分带特征 :从上游山区、中游盆地到下游的尾闾盆地 ,河水的水化学特征依次为HCO3 -型、SO42 --HCO3 -型和Cl-型 ;山区和山前冲洪积扇中地下水为低矿化度的HCO3 -型水 ,中游盆地地下水矿化度升高 ,水化学类型为HCO3 -或HCO3 --SO42 -,下游盆地地下水矿化度进一步升高 ,水化学类型为Cl--SO42 -或Cl-;垂向变化上 ,由浅层到深层地下水矿化度降低 ,水化学类型变化不大 ,中游盆地主要为HCO3 -和HCO3 --SO42 -;下游盆地主要为Cl--SO42 -。     

河西堡化工园区地下水化学特征与高氟水成因机制

为促进河西堡化工园区的高质量建设和当地经济发展,通过野外调查、水化学样品采集测试、统计分析、Piper图、Gibbs模型、氯碱指数、反向水文地球化学模拟等方法,分析了园区地下水化学特征与高氟水成因机制。结果表明,园区地下水水化学类型主要为SO₄·Cl-Na和SO₄·Cl-Ca·Mg型水,劣质组分主要为TDS、F^-、SO■、Cl^-。地下水中F^-含量为0.23～5.23mg·L^-1,呈东北高、西南低的分布格局。高氟地下水占比达76.5%,主要分布于pH为7.56～8.25的弱碱性地下水中,水化学类型为SO₄·Cl-Na型。高氟地下水的成因主要受控于含氟矿物的风化溶解与阳离子交换作用,次要控制因素为吸附解吸作用、蒸发浓缩作用及含钙矿物的沉淀,人类活动对高氟地下水的形成影响较小,研究成果对园区地下水开发利用和饮水安全具有指导意义。     

近30 a黑河流域中游临泽县地下水变化趋势

基于黑河流域中游临泽县1984-2010年地下水埋深的监测资料,结合GS⁺、ArcGIS软件和地统计方法,对1986、1991、1996、2001、2006年和2010年的地下水埋深分别进行了半变异函数分析、理论模型选取以及空间插值分析。结果表明：受地形和土地利用变化等因素的影响,临泽县各灌区地下水埋深整体上呈逐年下降趋势。从不同的景观带来看,戈壁荒漠、河岸湿地地下水埋深年内波动很小,绿洲内部农田生态系统、绿洲边缘和绿洲-荒漠过渡带地下水埋深年内基本呈双峰型波动,两个峰值分别出现在5月和12月。地下水埋深的理论模型是指数模型,其空间变异主要是由气候、地形、地质等结构性因素引起的,且埋深变化没有显著的区域分异。地下水埋深空间分布特征为南北深,中间浅;小于4 m的区域1986-2010年面积减少了337.01 km²,占全县的12.58%,缩小趋势明显;而大于6 m的区域逐渐扩大到了全县面积的近2/3。     

干旱-半干旱地区地下水水文地球化学演化规律研究

研究干旱-半干旱地区的地下水的演化规律对于该地区的工农业发展具有重大的意义。从地下水动力场、水岩作用的角度,对鄂尔多斯盆地北部的都思兔河-盐池地下水系统的地下水水文地球化学演化规律进行了研究,并应用PHREEQC软件计算出矿物饱和指数。研究表明:该地区地下水随着水流方向,地下水的水质发生明显的改变,并且水化学类型也呈现出了由HCO3型水向Cl型水转化的较强的规律性变化。总体上,水岩作用为石膏、萤石、菱铁矿的溶解以及方解石和白云石的沉淀作用。     

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。