深州地区地下水离子比例系数分析研究

文章编号：１００７－２２８４（２０１４）０４－００１８－０３深州地区地下水离子比例系数分析研究冯欣，张亚哲（中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄０５００６１）摘要：以国土资源部地下水科学与工程试验基地———深州基地为依托，针对不同深度含水层，开展了分层水样采集。分析结果表明：研究区１００ｍ地层深度由浅至深分别分布有两层咸水和两层微咸水，水化学类型咸水以Ｃｌ·ＳＯ４－Ｍｇ·Ｎａ为主、微咸水以Ｃｌ·ＳＯ４－Ｎａ为主。咸水ＴＤＳ均大于１０ｇ／Ｌ，且硬度较大，微咸水ＴＤＳ较浅部两咸水层有显著降低约为１～１．５ｇ／Ｌ；离子比例系数结果表明，ＳＹ０１中γＮａ／γＣｌ比例系数接近海水比值，但结合Ｃｌ／Ｂｒ和γＭｇ／γＣａ比例系数分析，可以得出该层地下水在成因上主要还是受大陆溶滤水演化的影响；ＳＹ０２、ＳＹ０３、ＳＹ０４中的γＮａ／γＣｌ比例系数偏离海水比值，可能是由于水中Ｎａ＋离子与地层中离子发生阳离子交换导致的。关键词：试验基地；地下水；比例系数；水化学类型中图分类号：Ｐ６４１文献标识码：ＡＡｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＩｏｎｓＲａｔｉｏＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎＳｈｅｎｚｈｏｕＡｒｅａＦＥＮＧＸｉｎ，ＺＨＡＮＧＹａ－ｚｈｅ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＧｅｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｒｅｇａｒｄｔｏｔｈｅａｑｕｉｆｅｒｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｓｔｒａｔｉｆｉｅｄｓａｍｐｌｉｎｇｉｓｕｓｅｄｆｏｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｔｅｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｓａｌｉｎｅａｑ－ｕｉｆｅｒｓａｎｄｔｗｏｂｒａｃｋｉｓｈａｑｕｉｆｅｒｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ１００ｍｄｅｅｐｆｒｏｍｓｈａｌｌｏｗｔｏｄｅｅｐ．Ｔｈｅｍａｊｏｒｈｙｄｒｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌｔｙｐｅｓｏｆｓａｌｔｗａｔｅｒａｒｅＣｌ·ＳＯ４－Ｍｇ·ＮａａｎｄＣｌ·ＳＯ４－Ｎａｏｆｂｒａｃｋｉｓｈｗａｔｅｒ．ＴｈｅＴＤＳｏｆｓａｌｔｗａｔｅｒｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ１０ｇ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｉｓａｌｓｏｈｉｇｈ．ＴｈｅＴＤＳｏｆｂｒａｃｋｉｓｈｗａｔｅｒｉｓ１～１．５ｇ／Ｌ．ＴｈｅｉｏｎｓｒａｔｉｏｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅγＮａ／γＣｌｏｆＳＹ０１ｉｓｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｓｅａｗａ－ｔｅｒ，ｂｕｔｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｌ／ＢｒａｎｄγＭｇ／γＣａ，ｔｈｅｏｒｉｇｉｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｌｉｘｉｖｉａｔｉｏｎｗａｔｅｒ．ＴｈｅｎｔｈｅγＮａ／γＣｌｏｆＳＹ０２，ＳＹ０３，ＳＹ０４ｄｅｖｉａｔｅｆｒｏｍｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｓｅａｗａｔｅｒ，ｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｍｉｇｈｔｂｅｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｏｄｉｕｍｉｏｎｓｉｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｔｒａｔｕｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｔｅ；ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ；ｒａｔｉｏｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ；ｈｙｄｒｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌｔｙｐｅ收稿日期：２０１３－０９－０５基金项目：国土资源部公益性行业专项（２００９１１００４）；中国地质科学院水文地质环境地质研究所基本科研业务费（ＳＫ２０１３０１）。作者简介：冯欣（１９８６－），女，研究实习员，硕士，从事水文地质、环境地质研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｘｓａｄｈｕ＠１６３．ｃｏｍ。华北平原是我国最大的粮食主产区，地下水是其最重要的供水水源。自２０世纪８０年代以来，强烈的工业、农业活动，改变着地下水的赋存环境和区域水循环条件。在地下水过度开采、地表水逐渐枯竭、及温室效应等因素的影响下，区域内的水资源形势变得尤为严峻，威胁到了饮用水和正常生产、生活用水的安全问题［１－４］。因此，针对地下水化学成分特征、地下水补给来源等问题开展研究，对合理开发利用地下水、防止由于地下淡水过量开采所引起环境问题具有重要的意义。本研究以国土资源部地下水科学与工程试验基地———深州基地为依托，利用已有多眼综合试验井开展分层水样采集，据此开展相关研究工作。１研究区概况深州市大陆季风气候显著，冷暖干湿差异明显，属半干旱季风气候区。春季干燥多风，夏季炎热多雨。年平均气温１３．１℃，年平均降水量４８１．７ｍｍ，年降水量的８０