宁夏清水河上游浅层地下水咸化作用研究

认识干旱区地下咸水的形成机制对水资源管理和规划具有重要意义。在宁夏清水河平原上游采集52组浅层地下水化学样品和8组易溶盐样品,分析了地下水咸化的水文地球化学作用,利用元素质量平衡法计算了各作用对地下水盐分的贡献比率。结果表明:沿径流方向,地下水咸化程度呈增加趋势。咸化作用主要为岩石风化,并具空间分异,在补给区以碳酸盐风化为主,在强径流区硫酸盐风化占优,在弱径流区硫酸盐和岩盐风化共同提供了68%~93%的盐量。随着地下水TDS增加,蒸发岩贡献比率上升,碳酸盐和硅酸盐贡献比率下降。蒸发岩风化是导致浅层地下水咸化的首要因素。

基于稳定同位素和水化学的内陆地下水咸化过程研究:以焦作市为例

内陆地区地下水咸化有别于海水入侵,以焦作市为例,利用不同水体的稳定同位素(如O18和H2)和水化学组成,判定地下水咸化来源。结果发现,焦作市深层地下水氯化物浓度升高与工业废水有关,工业废水借助断层破碎带对研究区深层地下水(D8)产生影响;焦作市浅层地下水氯化物浓度升高与工业废水和生活污水的混合水有关,混合水透过河床底部包气带进入浅层地下水对其产生影响。泉水、农业面源和大气降水不是研究区地下水氯化物污染的来源。

干旱区地下水咸化机制的区域氘盈余解析

定量研究干旱区地下水的咸化机制对于水资源管理具有重要意义。针对已有研究需要考虑补给源水δ18O和δ2H值的局限,提出了一种利用区域氘盈余计算初始水、蒸发和溶滤对地下水咸化贡献的方法,并以罗山地区第四系地下水为例进行了分析。结果表明:该方法计算误差较小,可以有效区分蒸发和溶滤的贡献。地下水先溶滤后蒸发的自然咸化过程决定了溶滤作用的主导地位,咸化规模主要取决于溶滤作用程度。

新疆叶尔羌河流域平原区浅层地下水咸化空间分布及成因

为了解新疆叶尔羌河流域平原区地下水咸化特征及成因,该文运用多元统计、地统计等方法并结合遥感技术和地球化学方法对浅层地下水(井深≤100 m)水质演化进行分析。结果表明,研究区地下水呈中性或弱碱性,水化学类型以HCO3·SO4-Ca·Mg、SO4·HCO3-Na·Ca、SO4·Cl^-Na·Ca(Mg)和Cl·SO4-Na型为主。咸化系数计算结果表明,单一结构潜水咸化程度较高,承压水区潜水咸化程度相对较低,浅层承压水咸化程度最高。潜水和浅层承压水Cl^-、SO4^2-、溶解性总固体(TDS)半变异函数分析表明,各指标的空间相关性较强;沿地下水流向,潜水Cl^-、SO4^2-、TDS浓度总体呈现升高的趋势,浅层承压水则呈现高低值相间分布的特征。因子分析和聚类分析表明,地下水咸化的影响因素可分为水文地质条件控制(GW1)、地下水化学环境影响(GW2)和人为活动影响(GW3)3类。GW1类地下水分布范围较广,离子浓度主要受蒸发岩矿物的溶解控制;GW2类地下水分布于草地,地下水化学环境对地下水咸化影响相对较大;GW3类地下水主要分布于耕地和建设用地,地下水咸化受人为活动的影响显著,潜水受到农业灌溉、生活污水和工业污水影响较大,浅层承压水受污染程度相对较低。

秦皇岛洋河-戴河流域浅层地下水咸化程度评价

为了解秦皇岛洋戴河流域浅层地下水咸化程度,开展了野外调查和水样采集,现场测试EC、TDS指标,并对水样进行了室内水化学分析。应用层次分析法结合Arcgis对选取的6个指标(Cl离子、TDS、Li离子、钠吸附比、硝酸盐、潜在盐度)进行权重计算、归一化处理和栅格计算,得出地下水咸化等级分区(未咸化区、轻微咸化区、中等咸化区、严重咸化区)。咸化最严重区域位于沿海平原,包括枣园村、王各庄村。中度咸化区部分位于沿海平原,包括都寨村、西陆庄村、蒋营村、樊各庄,主要是由海水入侵导致的;而樊各庄咸化的原因是海水入侵和工业废水的污染;其他中度咸化区位于低山丘陵区,包括大湾子村、兴隆寨村,则是由水岩作用、农业污水、生活污水造成的。轻微咸化区主要分布在中等咸化区周围,未咸化区集中在山前平原区。

水文地球化学和环境同位素方法在地下水咸化中的研究与应用进展

地下水是十分宝贵的水资源,而过度开采地下水引起的地下水咸化已成为一个世界性环境问题。水文地球化学和环境同位素等分析方法已经广泛应用于此类问题的研究。地下水咸化成因有很多,不同地区的咸化过程也不尽相同,其中沿海地区由海水入侵引起的地下水咸化问题得到广泛关注。总结了沿海地区地下水咸化的研究进展,在了解地下水咸化过程中主要的水文地球化学作用的基础上,梳理了水文地球化学和环境同位素方法在研究地下水咸化成因与演化等方面的研究成果,并展望了水文地球化学和环境同位素方法在地下水咸化问题中的应用前景,认为该方法可以为地下水盐分来源和咸化特征研究提供重要支撑。

莱州湾南岸浅层地下水咸化特征及其指示意义

莱州湾南岸属黄河三角洲高效生态经济区与山东半岛蓝色经济区重叠区域,区位优势显著。地下水咸化的发生和发展对该区工农业生产和居民饮水安全构成了威胁。因此,全面了解该区地下水咸化现状,掌握其主要影响因素显得尤为重要。通过野外调查和水样采集测试,应用层次分析法(AHP)选取总溶解固体(TDS)、Cl^-、钠吸附比(SAR)、潜在盐度、NO3^-和SO4^2-等6项指标进行综合评价,并对比分析识别了咸化的主要原因。结果表明:地下水咸化程度呈现北强南弱的特征,咸化面积呈现中部-东部大、西部小的趋势;目前地下水咸化程度较重,咸化面积达3132.13km^2,占研究区面积的70.17%;该区地下水咸化的主要致因是海(咸)水入侵,地下水咸化分区与地层沉积相特征具有很好的响应关系。

利用TDS和δ^(18)O确定溶滤和蒸发作用对内陆干旱区地下水咸化贡献的一种方法

溶滤和蒸发作用是内陆干旱盆地平原区松散沉积层地下水咸化的主要原因。地下水的ＴＤＳ直接表达了其咸化程度，δ１８ Ｏ值的变化主要受蒸发作用影响。在地下水ＴＤＳ－δ１８ Ｏ关系图中，以各样点为起点，做蒸发线的平行线，与溶滤线交于ｃ点，则ｃ点两侧的ａ 段和ｂ段分别代表溶滤和蒸发作用对该样品的咸化贡献。ａ＝ （ＴＤＳ３ － ＴＤＳ１ － ｂ）／（ＴＤＳ３ －ＴＤＳ１ ）×１００，ｂ＝ ｋ（δ１８Ｏ３ － δ１８Ｏ１）／（ＴＤＳ３－ ＴＤＳ１）×１００％ 。该方法应用于塔克拉玛干沙漠地下水咸化特征的分析，证明虽气候干旱，蒸发作用强烈，但地下水的咸化仍以溶滤作用为主。

江苏南通部分地区深层地下水咸化成因及对策

为了解江苏南通部分地区深层地下水水质咸化的状况及产生原因,对全市深层地下水的3个开采阶段进行了初步分析。找出了导致该地区深层地下水咸化的原因为:多年高强度开采、隔水层薄弱地区的越流补给、不规范的成井工艺等改变了深层地下水的正常流动与补给。根据研究结果,提出了加强开采管理、根据水文地质条件科学布井、强化取水许可全过程监管、全面回填报废管井等综合应对措施。

硇洲岛地下水咸化成因及变化趋势分析

结合区域水文地质条件、地形地貌条件及水化学资料分析了湛江市硇洲岛整个岛屿地下水水质状况,对岛上地下水咸化及变化趋势进行研究,结果表明海水入侵是造成地下水咸化的主要原因,咸化对水质的影响主要表现为Cl-的增加。该研究对保证岛上居民的用水安全、预防和减缓水质变咸意义重大。

广西北海市滨海地带咸化地下水化学特征

沿海地区地下水咸化主要有海水入侵和海水垂直入渗两种方式。为查明广西北海市滨海地区地下水咸化现状和特征,对北海市滨海地区采集地下水样品。

深州地区浅层地下水同位素组成及其指示意义

以国土资源部地下水科学深州基地80 m范围内的4眼综合试验井为研究对象,通过开展同位素分析,讨论了浅层地下水氢氧同位素及硼同位素组成,确定了咸水、微咸水的来源。研究表明:咸水、微咸水的氢氧同位素普遍偏负,其数值均未超出海相成因咸水δ^(18)O和δD的特征值,咸水δ^(11)B‰明显低于海水的δ^(11)B‰值并介于海水和陆相淡水的δ11B‰值之间,该数值表明了区域地下水的陆相成因;经计算两微咸水含水层咸水混入比例呈逐年增加的趋势,这与含水层TDS及Cl^-含量增加显示出的咸化呈现一致的情况,进一步证明了研究区微咸水出现了一定程度的咸化。

海水垂向入侵问题研究进展

随着全球气候变暖,风暴潮在沿海地区的频率和强度均可能增长,由此引发的海水垂向入侵可能会造成大面积的含水层淡水咸化。同时,由人类活动引起的沿海虾塘咸水养殖规模日益增长,由此引发的咸水垂向入侵可能会导致沿海地区地下水水质及生态环境的恶化。虽然已有一部分学者在海水(咸水)垂向入侵的研究中取得了成果,但由于海水(咸水)垂向入侵过程复杂,其对地下水咸化及恢复规律依然有待深入研究。文章阐述了海水垂向入侵的危害及前人的研究办法,总结了他们的研究成果并得出了海水垂向入侵的影响因子,指出了洪水和养殖活动对沿海地区含水层的威胁。得出的结果如下:研究海水垂向入侵常用的方法包括室内试验和数值模拟;海水垂向入侵主要与地形地貌、含水层性质和水文气象条件有关;虾塘养殖等人类活动可能会成为垂向咸水入侵的潜在来源。建议未来在海水垂向入侵研究中将多种现场观测实验方法结合起来。数值模拟应注重与现场观测实验数据相互验证,模型简化的方式有必要仔细考虑。虾塘养殖等人类活动可能造成的垂向咸水入侵问题应更多地受到关注。

秦皇岛洋-戴河滨海平原海水入侵过程水文化学识别

为了查明洋-戴河滨海平原地下水咸化的主要因素和海水入侵机理,本文采集了不同类型水样(河水、浅层淡水、微咸水、雨水、海水和深层水),通过对该地区不同水体的水化学特征、离子比、吉布斯图、氚氧同位素组成以及矿物相平衡状态进行分析,研究了洋-戴河滨海平原海水入侵区不同水体的水文地球化学作用过程。结果表明:洋-戴河滨海平原河水和浅层淡水的演化主要以岩土风化-溶滤作用为主,在此过程中也受到了蒸发浓缩作用的影响;微咸水的形成主要受浅层淡水与海水的混合作用和浅层淡水的蒸发浓缩作用控制;局地地下水咸化可能受到了深部地下热水的溢流补给(Q06水样),部分深层地下水也受到了海水混入(Q35水样);基于海水的混入比例和矿物饱和指数SI分析,揭示了浅层淡水与海水的混合作用过程中最高海水混入比例为4.35%,期间主要发生了Ca、Na离子交换;不同水体中,方解石、白云石基本处于饱和状态,石膏、无水石膏和岩盐均未达到饱和状态。