华北平原东部典型区浅层地下水化学特征及可利用性研究 ——以衡水地区为例

论文摘要

研究区衡水处于华北平原东部,地理位置极为重要,淡水资源十分紧缺,浅层咸水开发利用潜力较大,具有重要的典型代表性。所以,文章以衡水为典型地区,在阐述水文地质背景的基础上,首先根据采样所得水化学数据,采用舒卡列夫分类法、苏林分类法和Piper“三线图法”进行了深浅层地下水水化学系统分类;然后进行了矿化度多年变化对比和主要离子成分相关分析与回归分析;第三,通过聚类分析和因子分析深入研究了水中各离子之间内在关系;最后,结合地下咸水的形成条件探讨了成因机制,给出了浅层地下咸水可利用性分区,对指导当地农业灌溉有十分重要的价值。文章通过系统研究得出的主要结论如下:1.研究区浅层地下水水化学类型复杂,总体上看Cl-和Na+含量最高。所采集的浅层水样中存在Cl·SO4-Mg·Na,Cl-HCO3-Na,HCO3·Cl·SO4-Na·Mg·Ca,Cl·SO4-Na·Mg,Cl·SO4-Na·Mg·Ca等五种水化学类型,反映该区浅层地下水物质来源及成因环境的复杂性。2.通过研究区多年浅层地下咸水矿化度的对比分析,认为研究区水化学类型和成因虽然复杂,但近些年受降水和开采等因素影响,浅层地下咸水存在明显的淡化趋势,为咸水改造利用指明了方向。3.研究区水样中NO3-的检出率很高,且通过聚类分析和因子分析发现,NO3-与其它离子组分的相关性差,自成一类,说明与其它离子来源的不同,认为是人类活动造成水质污染的结果。4.依据rNa/rCl和Cl/Br等水文地球化学系数比值、矿化度大小和咸水水化学特征及其空间分布规律,结合河北平原第四纪地质环境背景进行综合分析研究,认为本区咸水有海相原生咸水和内陆干旱次生咸水两种成因类型,并且近年来人为影响显著,反映出大陆盐化与海水入侵双重作用并叠加了人为影响的特点。5.通过对研究区深层地下水各离子含量的相关性分析和对应的浅层水离子相关性分析得出,该地区深层地下水与浅层水之间存在垂向水力联系,且已受到浅层地下水的污染;矿化度总体增大,深层淡水有向恶化的方向发展趋势。6.通过农业灌溉用水的钠吸附比值法（SAR）和灌溉系数法对研究区浅层地下水样进行评价,发现浅层地下水有一部分可以直接适于作物灌溉,另外一部分可以通过与淡水混合的方法达到灌溉用水的要求,文章通过代表性采样化验对该地区咸淡水配比作出等值线图,可以指导农业生产,为农灌提供方便。7.通过对浅层地下水开发利用的历史、现状、影响因素及前景分析,得出研究区7.通过对浅层地下水开发利用的历史、现状、影响因素及前景分析,得出研究区浅层咸水有很大的开发利用潜力的结论,是咸水改造利用的重点。合理开发利用地下咸水可增加资源量、增强调蓄能力、改善生态环境,减轻对淡水资源的威胁;地下咸水的开采量逐渐增大,还可以改造盐碱地,对水土资源利用有积极的意义。文章对浅层地下水的开发利用技术方法及前景进行了展望,认为研究区浅层水具有广阔的开发利用前景,具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 文章选题来源、主要研究内容和技术方法
• 第二章 研究区概况
• 2.1 自然地理
• 2.2 区域地质、水文地质概况
• 2.3 本章小结
• 第三章 研究区地下水化学特征
• 3.1 样品分析测试结果
• 3.2 水化学分类
• 3.3 研究区地下水化学各组分的关系研究
• 3.4 聚类分析与因子分析
• 3.5 浅层咸水成因机制探讨
• 3.6 本章小结
• 第四章 研究区浅层水可利用性分析
• 4.1 研究区浅层地下水利用的历史、现状及开发利用方式
• 4.2 研究区浅层地下咸水可利用性分析
• 4.3 本章小结
• 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读学位期间参与的科研项目
• 公开发表的学术论文