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塔里木河下游地下水位与水化学成分关联度排序分析

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干旱区地理 2003年第3期26卷 260-263页

作者：张宏锋李卫红葛洪涛陈亚鹏中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆基础地理信息中心乌鲁木齐830002

根据 2 0 0 1年塔里木河下游第四次生态输水前后地下水位、水质变化的监测和取样分析资料 ,运用灰色关联分析法 ,对塔里木河下游地表生态输水前、后的地下水位与地下水化学成分进行了关联分析。分析研究表明 ,生态输水对地下水质的影响... 详细信息

根据 2 0 0 1年塔里木河下游第四次生态输水前后地下水位、水质变化的监测和取样分析资料 ,运用灰色关联分析法 ,对塔里木河下游地表生态输水前、后的地下水位与地下水化学成分进行了关联分析。分析研究表明 ,生态输水对地下水质的影响比较明显 ,在关联排序中 ,阴离子的SO42 -、Cl-以及阳离子的Ca2 + 、Mg2 + 与地下水位变化的关联性较强 ;pH值与地下水位的关联度最低 ,仅为 0 .5 34;矿化度与地下水位关联度最高 ,达到 0 .86 3。

关键词：塔里木河地下水位水化学成分关联度排序生态系统生态输水

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淮南顾桂矿区岩溶水水化学成分分布特征研究

淮南顾桂矿区岩溶水水化学成分分布特征研究

作者：胡昌城安徽理工大学

学位级别：硕士

煤炭是我国最主要的能源资源,为国民经济发展做出了突出的贡献,矿井水害一直是煤炭安全开采最严重的灾害事故之一。顾桂矿区位于淮南煤田潘谢矿区中西部,有顾桥和顾北两对生产矿井,矿区A组煤资源储量丰富,地质与水文地质条件复杂,曾发... 详细信息

煤炭是我国最主要的能源资源,为国民经济发展做出了突出的贡献,矿井水害一直是煤炭安全开采最严重的灾害事故之一。顾桂矿区位于淮南煤田潘谢矿区中西部,有顾桥和顾北两对生产矿井,矿区A组煤资源储量丰富,地质与水文地质条件复杂,曾发生底板灰岩水出水事故。随着矿区开采向深部延伸,工作面受底板灰岩水突水威胁日趋严重。因此,研究灰岩水水化学特征,对于实现矿区A组煤的安全开采具有十分重要意义。本文以顾桂矿区为例,在矿区地质与水文地质资料收集、整理与分析的基础上,采用Piper三线图法、离子比例分析法及多元统计法等研究方法,研究了灰岩含水层水文地质条件、岩溶水水化学成分及其分布特征,获得了结果如下:(1)岩溶含水层主要包括太原组灰岩裂隙含水层、奥陶系灰岩含水层等,其中太原组分为C3Ⅰ、C3Ⅱ、C3Ⅲ三组灰岩,C3Ⅰ组灰岩是A组煤底板突水的主要含水层。太原组灰岩含水层富水性较弱,但对A组煤开采时存在奥灰水补给C3Ⅰ组灰岩水,导致煤层开采受岩溶水害的威胁。(2)岩溶水水化学类型除C3Ⅰ组灰岩个别钻孔水质类型为C1 · S04-Na以及Cl-Na·Ca类型以外,其余钻孔水化学类型均为Cl-Na型。水化学特征表现为矿化度高、氯化物含量高、硫酸盐含量低等特点。(3)水化学成分分布特征表现为:水平方向上,离子峰值区分布基本相近,离子浓度由西北至东南向逐渐变大,与灰岩水径流方向相吻合;垂向上不同含水层(组)各离子含量基本相同,奥灰含水层岩溶水TDS含量最高,太灰含水层C3Ⅰ组TDS含量最低,TDS含量随含水层埋深而增大。(4)离子特征:C3Ⅰ、C3Ⅱ、C3Ⅲ以及奥陶系灰岩含水层岩溶水阳离子主要以K++Na+为主,阴离子主要以Cl-为主,次阴离子为S042-,这与其水化学类型相一致。岩溶水水化学成因及离子的主要来源为岩溶水对矿物的溶解作用。

关键词：顾桂矿区岩溶水水化学成分特征分析

贵州息烽温泉水化学成分形成机制的水-岩反应实验研究

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贵州息烽温泉水化学成分形成机制的水-岩反应实验研究

作者：王丽贵州师范大学

学位级别：硕士

温泉是一种清洁、环保的可再生地热资源,常被广泛应用于采暖、制冷、医疗保健及各种形式的工农业等,因其富含对人体健康有益的特殊化学组分和微量元素从而具有较高的理疗价值。贵州息烽温泉是国内外著名的理疗热矿水资源,由于其含有丰... 详细信息

温泉是一种清洁、环保的可再生地热资源,常被广泛应用于采暖、制冷、医疗保健及各种形式的工农业等,因其富含对人体健康有益的特殊化学组分和微量元素从而具有较高的理疗价值。贵州息烽温泉是国内外著名的理疗热矿水资源,由于其含有丰富的化学组分从而疗养功效显著。早在上世纪50年代,贵州省总工会便于此建立了疗养院并一直沿用至今,还曾被授予了“全国劳模疗养基地”称号。“十四五”期间,贵州根据息烽温泉资源禀赋特点将其作为贵州地热供暖试点项目。基于以上,息烽温泉不仅在医疗保健和康养旅游方面具有重要地位,在清洁能源开发利用方面也将发挥重要作用,因此科学开发利用息烽温泉对促进地方经济高质量发展和实现“双碳”目标具有十分重要的意义。然而,前人对息烽温泉的研究主要集中于温泉形成的地质成因以及水文地球化学特征等方面,对温泉演化过程中元素的迁移、富集规律的研究知之甚少,基于水-岩反应探讨水化学成分形成机制的研究较为薄弱,值得进一步研究。本文选取息烽温泉为研究对象,通过采集研究区内温泉水样品进行水化学分析以及采集热储和盖层岩石样品进行岩石地球化学分析,据此在热储温度条件下针对热储底层的藻屑白云岩、中间层的硅质白云岩、顶层的白云岩和盖层黑色页岩等四种不同类型岩石,开展不同反应时间、不同p H和加CO条件下的浸出实验,探究息烽温泉水化学成分的形成机制。本研究能够为息烽温泉的开发利用、规划和管理提供科学支撑。本论文的主要研究结论如下:(1)息烽温泉水温在38～49℃之间,属于低温地热资源,采用Si O温标估算热储温度为99℃。p H介于7.10～7.71之间,属于弱碱性水。水化学类型为Ca-Mg-HCO型,主要阳离子为Ca和Mg,主要阴离子为HCO和SO。对比息烽温泉2011～2018年的水化学组分数据表明,息烽温泉水的各化学组分浓度值多年间较稳定。(2)热储温度条件下,息烽温泉热储层和盖层岩石的水-岩反应实验结果表明,随着p H的增加,浸出的钙、镁离子逐渐减小,而钠离子则逐渐增大;溶液p H对K离子的溶出量影响较小。此外与纯水实验相比,CO的加入导致钾、钠、钙和镁离子在不同反应时间内的浸出量都大于纯水实验。当水-岩反应时间和温度相同时,酸性溶液对原岩的溶蚀程度最大,加CO的溶液其次,纯水溶液对原岩的溶蚀程度最小。(3)根据水-岩反应实验,结合区内水化学组分及岩石地球化学组成,结果表明,息烽温泉水化学组分中的Ca、Mg、HCO离子主要来源于二氧化碳对热储白云岩的溶解反应;而K离子主要来源于盖层中钾盐的溶解;Na离子主要来源于热储盖层中铝硅酸盐和类粘土矿物阳离子的交换反应;Sr和SO离子主要来源于寒武系娄山关组石膏矿物和其伴生的天青石等矿物的溶解。(4)息烽温泉的地热井和管道设施内可能存在天青石结垢,息烽温泉水中较高浓度的硫酸根离子和“锶”微量组分使得两种离子在温泉开发利用中可能产生天青石沉淀,因此需要引起重视并加强监测,以促进温泉水资源的可持续高效利用。

关键词：息烽温泉水化学成分水-岩反应实验形成机制

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塔里木河下游水化学成分的空间分异特征研究

塔里木河下游水化学成分的空间分异特征研究

作者：买尔哈巴·吐尔逊新疆大学

学位级别：硕士

本研究选取塔里木河下游河水化学组分作为研究对象，使用Excel软件对研究区各个化学成分时空变化趋势进行分析;运用Sigmaplot10软件来绘制水化学三角组分图(piper图)，通过这种图来分析河水化学类型;通过统计分析(相关性，主成分，回归... 详细信息

本研究选取塔里木河下游河水化学组分作为研究对象，使用Excel软件对研究区各个化学成分时空变化趋势进行分析;运用Sigmaplot10软件来绘制水化学三角组分图(piper图)，通过这种图来分析河水化学类型;通过统计分析(相关性，主成分，回归分析)来研究河水总盐度和各个阳阴离子的统计分析;使用ArcGIS10软件来对原始数据进行了处理,根据改进后的参数确定方法计算出半变异函数的参数,绘出了半变异函数分布图，并用理论模型中的五种模型进行对比，找出最好的模型，最后运用这个模型来绘制河水各个水化学成分的空间插值图。得出主要结论如下： (1)河水主要离子和化学类型：通过分析发现，总体上，塔河下游河水各阳离子百分含量大小循序为Na+K＞Mg＞Ca;各阴离子百分含量大小循序为Cl＞SO＞HCO。在时空上各个离子的含量在夏季输水后从依干不及玛开始继续增加，这种趋势跟环境因子有关。 (2)河水pH、矿化度、总硬度和总碱度：河水pH呈弱碱性，最低值为7.6出现在夏季输水期的大西海子水库周围，最高值为8.65，出现在8月份的台特玛湖。刚好是输水初期;塔河下游河水矿化度最低值和最高值出现在冬季输水后期和夏季输水后期，矿化度分别为0.09g/L和41.18g/L，其中大西海子水库水一年内都是淡水和微碱水，直到台特玛湖矿化度有不同的升高但还处在微碱水矿化度范围内。到台特玛湖时水矿化度迅猛升高，逐渐形成碱水和盐水，输水结束后台特玛湖洼地积水处的矿化度甚至升高到上百克每升。塔河下游河水从大西海子到台特玛湖从极软水逐渐变为极硬水，这与径流的流量和蒸发强度有关。冬季输水前后河道水主要以极软水和软水为主，从依干不及麻开始迅速变为极硬水，夏季随着河道周围植被覆盖度的减少、蒸发的强烈，离子浓缩而出现极硬水。 (3)运用Sigmaplot10.0软件来绘制了2011年的河水主要离子三角组分图。在阳离子(Na+K)－Mg－Ca组成的三角图中，大多数点分布在(Na+K)－Ca线上并且靠近Ca一端还有一些数点分布在Mg－Ca中间，在阴离子CI-－SO－HCO组成的三角图中，大部分点落在CI-－SO线上。所以塔里木河下游河水水化学类型为SO－Ca－(Na+K)和CI-－Ca－(Na+K)。这种类型，随着季节、输水时间的变化和周围环境因子的不同，个别断面的河水水化学成分在时间和空间上主要离子含量有所变化。(4)基于研究区水化学资料，运用统计学的方法(相关性分析，主成分分析，回归分析)来研究塔里木河下游各个化学成分的相关性，找出引起河水盐化的主要成分和建立各个离子间的定量模型。各个离子和总盐度相关性相关强弱性为：Mg＞Ca＞Na+K＞Cl＞SO＞HCO＞CO;运用SPSS软件来可以写出各个组分的主成分模型和回归模型。(5)利用ARCGIS10软件的地统计模块对水化学成分进行空间分析，结果表明河水水化学样品基本符合对数正态分布。分别建立河水化学成分空间变异的球状(Spherical)，指数(Exponential)和高斯(Gaussian)模型，K-Bassel模型和固定(Stable)模型通过各拟合参数的比较和Cross—Validation交叉验证发现克里格方法中高斯(Gaussian)模型较其它模型具有较高的插值精度。由高斯(Gaussian)模型分析得出：各个化学成分的块金值与基台值的比值均小于25%除了(PH值)以外,表明研究区河水各个化学成分具有强的空间相关性，说明影响河水化学成分空间分布的主要因子仍然是地形、地貌等结构性因子。克里格插值结果图可以显示出：塔里木河下游各个化学成分的含量由北向南和由西向东方向递增，这个趋势跟自然环境和人为因素有密切的关系。

关键词：塔里木河下游水化学成分统计分析地统计学空间分异

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长安翠华山与少陵塬水化学成分研究

长安翠华山与少陵塬水化学成分研究

作者：张允陕西师范大学

学位级别：硕士

前人对我国一些地区的水化学进行了研究,但通常研究的是单一地下水、岩溶水或河水,而且研究的主要目的是为了水资源的开发,对水化学成分的年变化研究少。长安翠华山和少陵塬地区既有片麻岩地层发育而成的低山地貌,也有近100万年来发育... 详细信息

前人对我国一些地区的水化学进行了研究,但通常研究的是单一地下水、岩溶水或河水,而且研究的主要目的是为了水资源的开发,对水化学成分的年变化研究少。长安翠华山和少陵塬地区既有片麻岩地层发育而成的低山地貌,也有近100万年来发育成的黄士和黄土地貌,这与其他地区具有显著的不同,为对比研究提供了良好条件。通过对该地区水化学成分连续的观测。可以查明翠华山和少陵塬地区河水与泉水化学成分的季节变化、年变化及其水化学类型等,这对揭示该区地下水与河水化学成分来源与变化规律以及水化学特征有重要科学意义。对该区水资源与旅游资源等科学合理的开发利用及环境保护有实际意义。通过对翠华山与少陵塬地区的连续观测及数据分析,得到了以下认识: (1)翠华山湖西泉水秋冬季pH值变化在6.46～6.88之间,平均值为6.67,具弱酸性特点。电导率变化范围在154～203μ***之间,平均值为179.9μ***。pH和电导率秋季较小,冬季较大。 (2)杨万村黄土岩溶泉水pH值变化在7.24～7.96之间,年均值为7.56,具弱碱性特点。电导率的变化范围在642～820μ***之间,年均值为766.9μ***。黄土泉水pH值夏秋较小,冬春较大;电导率值是夏秋较小,春冬较大。 (3)翠华山河水pH值变化在7.39～8.68之间,具弱碱性特点。电导率的变化范围在174～337μ***之间,河水pH值秋冬较小,春夏较大。电导率值是夏秋较小,春冬季较大。 (4)降水量、水温和土壤CO浓度是影响翠华山和少陵塬泉水pH值的主要原因。降水量、水温和土壤CO浓度高的夏、秋季,水的pH值低,降水量、水温和土壤CO浓度低的冬春季,水的pH值高。大门前和太乙东河水阳离子的含量变化是决定电导率大小变化的主要因素,CO浓度和降水量也会对电导率变化产生影响。 (5)翠华山湖西泉水的pH、HCO、Ca、Mg等离子含量在总体上要比杨万村黄土泉水的低,而SO含量要比杨万村泉水高。两处泉水差异的主要原因一是两处的植被发育状况的差异,植发育状况好的翠华山地区,水的pH值较低;植被发育较差的杨万村,水的pH值较高。二是泉水在流动过程中遇到了酸碱性不同的土层和地层,翠华山湖西泉水流动中遇到了酸性的片麻岩,杨万村泉水流动过程中经过了黄土地层。 (6)翠华山大门前河水的pH、HCO、SO、Ca、Mg等离子含量比太乙镇东边河水的低。两处观测点的河水差异的原因一是河流在经过一段距离的流动之后,溶解吸收了周围岩石中的化学元素,使得太乙东河水中的离子的含量有所增加;二是河水在流动的过程中,由于污水的进入引起了离子含量的变化。 (7)翠华山地区的水化学类型为HCO—SO—Ca型,少陵塬地区的杨万村黄土岩溶泉水的水化学类型是HCO—Ca—Mg型。翠华山地区和少陵塬地区水化学成分中阴离子和阳离子主要向HCO端元和Ca端元靠拢,表明长安翠华山地区和少陵塬地区水体中碳酸盐溶解对其水化学组成的贡献最为重要。

关键词：电导率水化学成分主离子特征翠华山少陵塬

水化学成分聚类法判别咸阳路站浅层地下水水力联系的应用

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路基工程 2012年第4期 110-113页

作者：彭道平黄涛李政谢斌任婧西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031 成都市金牛区环境监测站成都610036

应用模糊聚类分析法,借助场地不同深度水样的水化学成分数据,对天津地铁2号线咸阳路站场地含水层内部各层地下水水力联系进行判别。分析结果将场地的地下水分为三类,其中#2,#3,#4水样取样深度的地下水联系较紧密,#1和#5水样取水层与#2,#... 详细信息

应用模糊聚类分析法,借助场地不同深度水样的水化学成分数据,对天津地铁2号线咸阳路站场地含水层内部各层地下水水力联系进行判别。分析结果将场地的地下水分为三类,其中#2,#3,#4水样取样深度的地下水联系较紧密,#1和#5水样取水层与#2,#3,#4水样的水力联系则相对较弱。它与现场抽水试验所得到的地下水分类结果一致,这为该场地的水文地质条件评价提供一定的理论依据。

关键词：模糊聚类分析水化学成分水力联系浅层地下水

苏北盆地中层地下水化学成分的起源和演化规律

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勘察科学技术 1988年第1期 23-28页

作者：周宏春杨谦江苏省环境地质总站江苏省环境地质总站

本文首先指出苏北盆地中层地下水化学成份的一般分布特征。其次根据特征系数、沉积物浸出液主要成份,水中主要成份的稀释曲线以及弱透水层对半咸水、咸水入渗的影响,指出该区中深层微成水水质演化系受石盐的的溶解及少量残留咸水的混合... 详细信息

本文首先指出苏北盆地中层地下水化学成份的一般分布特征。其次根据特征系数、沉积物浸出液主要成份,水中主要成份的稀释曲线以及弱透水层对半咸水、咸水入渗的影响,指出该区中深层微成水水质演化系受石盐的的溶解及少量残留咸水的混合,浅层咸水是同生沉积形成。西部的微咸水为咸水入渗的混合,并受到后期的淡化,北部咸水楔形体是富钙的海水入侵形成,较深的半咸水是咸化的残留海水形成。

关键词：苏北盆地水化学成分地下水化学海水入侵弱透水层沉积形成浅层含水介质区中咸化

潘二煤矿沿Ⅳ勘探线地下水化学成分空间分布特征研究

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工程与建设 2012年第2期26卷 194-196页

作者：高志强马雷周小平合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009

准确掌握煤矿地下水水化学成分,查明不同含水层地下水的水化学类型和离子空间分布特征,对矿井突水水源快速判别和水害有效防治具有重要意义。文章基于潘二矿的地下水水质资料并结合矿井水文地质条件,采用Piper三线图和直方图对其地下水... 详细信息

准确掌握煤矿地下水水化学成分,查明不同含水层地下水的水化学类型和离子空间分布特征,对矿井突水水源快速判别和水害有效防治具有重要意义。文章基于潘二矿的地下水水质资料并结合矿井水文地质条件,采用Piper三线图和直方图对其地下水水化学空间分布特征进行分析。结果表明,在垂向上灰岩含水中的K++Na+、HCO3-浓度和煤系水中的Cl-浓度随深度增加先减后增,煤系含水层中的SO24-浓度随深度增加而增加;水化学类型由***-Na+K渐变为Cl-Na+K。根据水化学成分的变化规律,可以区分各层突水水源,为正确判别矿井突水水源提供可靠依据。

关键词：水文地质条件水化学成分分布特征

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地热流体水化学成分与成因环境初探

内江科技 2020年第8期41卷 54-54,84页

作者：满晓兵谭琳吉林省水文地质调查所

在近几年的发展中,地热是一个热门的讨论话题,同时也受到我国相关部门的重视,目前相关的勘察技术和手段比较多,而且功能也比较全面。在开展相关工作的过程中,应该根据实质情况对水质数据做出分析,再采取相应的处理方法,本文对当前水质... 详细信息

在近几年的发展中,地热是一个热门的讨论话题,同时也受到我国相关部门的重视,目前相关的勘察技术和手段比较多,而且功能也比较全面。在开展相关工作的过程中,应该根据实质情况对水质数据做出分析,再采取相应的处理方法,本文对当前水质分析在热水勘察中的应用做出分析,以供相关人员参考。

关键词：水化学成分地热流体勘察技术水质分析成因环境水质数据