黔西南高原台面岩溶水时空变化动态特征研究

黔西南高原台面裸露着大面积的三叠系白云岩,含水介质多为溶孔、溶隙,地下水埋藏浅,岩溶水赋存较均匀,富水性强,是研究区内重要水源。本文利用区内岩溶泉流量观测数据,采用地质统计和相关分析相结合的方法,对区内地下水年际、年间的时空变化特征进行总结,研究结果表明:黔西南高原台面在岩溶含水介质组合类型、地形地貌、断裂构造和水动力特征等条件控制下,区内岩溶水流量动态呈现出平面分带、垂向分层现象,靠近中部分水岭和南面地形深切区,岩溶水流量动态越不稳定。对区内岩溶水时空分布特征的研究,为同类岩溶山区岩含水层水文地质的研究工作提供基础依据。     

湖南洛塔表层岩溶带水文地质地球化学特征分析

湖南洛塔为西南具有一定代表性的溶丘洼地型岩溶区,本文利用近两年来洛塔水环境监测资料,进行洛塔表层岩溶带的水化学和水温场特征的研究,认为该表层岩溶带的水化学和水温场的特征与气候、生态环境和岩溶含水介质等多种因素明显相关。不同影响因素对表层岩溶水水化学组分的作用有所不同,表层岩溶带岩溶水受气候影响较大,大气降水的降雨强度,直接影响到地下水化学组分含量的大小,总硬度和HCO-3 含量与降雨量呈明显的负相关关系,植被、土壤的覆盖程度与水化学组分含量高低呈正相关性。      

山东峄城盆地岩溶发育的基本规律有与水源地形成的关系

山东省枣庄市峄城水源地是个典型的北方埋藏型岩溶水水源地。峄城盆地出露的岩溶地貌有干谷、溶洞、岩溶准平原、溶蚀裂隙、溶沟、溶槽、溶痕等，地下岩溶形态主要为溶洞、溶蚀裂隙和溶孔，岩溶的发育具有层控性、水平分带和垂直分带等特点和规律。该盆地岩溶水系统的含水介质为寒武系、奥陶系的灰岩、白云岩，以溶隙、溶孔为主加少量小型溶洞构成了一个统一的互相连通的地下水空隙网络系统，为地下水的运移、储存提供了通道和空间。岩溶水流在此空隙网络系统内具有渗流性质，流态以层流为主，形成一个基本统一的单斜扇形水动力网，并具有统一的水化学场，该盆地分间接补给、直接补给、汇集排泄和汇集四人输导功能区。并在汇集区形成了具有供水意义的大型岩溶水水源地。     

南宁市区地下水水化学特征及形成机制

为了深入研究南宁市区地下水水化学特征、水质情况及地下水质量演变的主要水化学过程,文章采集南宁市区22组孔隙水和7组岩溶水,检测pH值、阴阳离子、溶解性总固体（TDS）和总硬度等化学指标,探讨地下水水化学特征和形成机制。结果表明:研究区孔隙水和岩溶水pH平均值均小于7,两种水TDS和总硬度基本一致,主要的阴离子（HCO3-、Cl-、SO42-）中含量最高的是HCO3-,平均分别为68.08 mg/L和106.68 mg/L;对于阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+）,研究区孔隙水和岩溶水均表现为Ca2+≥Na+>Mg2+>K+,其中Ca2+的平均含量分别为24.04 mg/L和31.34 mg/L;地下水化学成分主要通过风化-溶滤作用与混合作用形成,地下水水化学类型为HCO3--Ca2+型水;地质环境背景是地下水pH值普遍偏低的主要原因,人类活动对地下水的影响越来越重要,pH值和水化学类型改变均与经济发展、人口增加、工矿企业增加等人类活动密切相关。      

煤层下部太原组岩溶水化学组分特征及其成因分析

我国东部隐伏深埋条件下煤矿开采严重受下部岩溶水害威胁,分析其化学组分特征、查明其控制因素,是防治底板岩溶水害的重要前提。文章以安徽淮南顾北矿井A组煤层下部太原组灰岩岩溶水为研究对象,采用多元统计、水化学(piper三线图、离子比例系数)分析及以地下水系统理论相结合的方法,对巨厚松散层覆盖下的岩溶含水系统的水文地球化学组分特征及其控制因素进行探讨。结果表明:顾北矿井太原组岩溶水阳离子以Na~++K~+占主导,阴离子主要以Cl~-、HCO_3~-占主导,主要发生阳离子交替吸附作用、脱硫酸作用,且表现出"咸化"与"硬化"特征。地质构造、埋藏深度、不同水环境(氧化-还原)、温度变化以及径流路径上的水-岩反应不同程度地控制着岩溶水的形成作用和水化学分布类型。     

贵州木孔煤矿底板岩溶水系统特征分析

采用系统理论的观点,较详细的剖析了底板岩溶水系统的结构和功能特点。分析结果表明：底板岩溶水赋存于由裂隙、溶隙、溶孔等构成的多重介质,为裂隙溶洞型储水类型;地质构造、岩性差异对系统结构空间格局有着重要的控制作用;研究区底板岩溶水可分为一个地表汇水系统和三个地下水系统,均属于浅层水循环系统：岩溶水主要补给来源于降水,以集中式点状排泄,各系统水动力特征参数相当,平均径流模数在2.29～4.99L/（s.km2）;系统地下水水化学类型主要为HCO3-Ca或HCO3-Ca.Mg,矿化度低,循环周期短。针对7号煤层开采的可行性,初步采用模糊边界进行了安全分区。以上结论对木孔煤矿采掘过程中底板突水预测具有重要的指导意义。     

贵州碳酸盐岩的分布特征及其对岩溶地下水的控制

贵州遍布碳酸盐岩,这些碳酸盐岩控制了丰富的岩溶地下水分布。由于碳酸盐岩空间分布不均匀,岩溶地下水空间分布也不均匀,导致贵州岩溶山区找水的成功率较低。为了提高找水的准确率,减少经济损失,需要对贵州碳酸盐岩相与岩溶地下水的空间分布特征进行研究。本文基于资料收集和野外地质调查,运用MPGIS工具,编制了相应图件。研究结果表明,贵州碳酸盐岩相主要分布在北部、西部和南部,其中南部和西部主要为开阔台地相的石灰岩区,北部和东北部主要为局限台地相的白云岩区,西北部和西南部主要为开阔台地相石灰岩与局限台地相白云岩互层区,西南的安龙-贞丰-紫云-罗甸一带和贵阳青岩、安顺地区主要为台地边缘相礁灰岩分布区;开阔台地相石灰岩控制下的岩溶地下水为溶洞-管道水,局限台地相白云岩控制下的岩溶地下水为溶孔-溶隙水,开阔台地相与局限台地相互层控制下的岩溶地下水为溶隙-溶洞水,台地边缘相礁灰岩控制下的岩溶地下水为岩溶洞-管道水。该研究结果对贵州岩溶地下水的寻找和开发以及提高找水准确率具有重要的指导意义。     

后寨河流域岩溶含水介质结构与地下径流研究

通过脉冲试验,采用测站脉冲响应曲线及流量衰减曲线分析,对后寨河流域含水介质结构进行了研究。研究结果表明,后寨河流域主要发育有溶隙- 溶管网络、较单一溶管以及溶隙网络三种含水介质结构,而且以溶隙、溶孔为主,其占含水介质体积的比率可达83.1%～96. 9%,而岩溶管道含水介质则只有3.1%～16.8%。不同含水介质的水文地质特征差异很大,溶隙- 管道网络水位上升快而衰减慢,水位变幅小;较单一溶管水位上升快而衰减亦快,水位变幅较大;而溶隙网络水位动态变化则介于前二者之间。      

西南岩溶地区不同含水介质地球物理勘查技术

针对西南岩溶地区表层带岩溶水、管道型岩溶水(溶洞、暗河、管道等)、构造裂隙岩溶水等不同类型地下水赋存介质特点,通过适宜的地球物理方法使用条件以及找水特点的分析,提出不同含水介质中寻找地下水地球物理勘查要解决的地质问题、拟采用的综合物探方法,分别总结出了它们的电性参数(或曲线)的响应特征,形成了不同含水介质的地球物理勘查技术组合方案。最后通过实例验证其实用性,并对在西南岩溶地区地下水地球物理勘查工作中积累的技术经验进行了总结。      

滦河流域中上游富锶地下水成因类型与形成机制

承德市滦河流域富锶矿泉水资源丰富,成因类型多样,具有典型研究意义。通过水化学图解与多元统计分析、离子比值分析、矿物平衡体系分析,分析富锶地下水形成的地球化学背景,分区阐述富锶地下水水化学特征,探讨富锶地下水的形成机制。结果表明,研究区水化学类型以HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca、HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg为主。富锶地下水的形成受地质构造格局和岩浆活动控制,地质建造锶元素丰度影响,水文地球化学条件制约。断裂构造和地层岩性控制着富锶地下水形成分布的总体特征,水文地质条件影响着地下水化学锶元素的地球化学响应机制。地下水锶富集来源为含水介质长石矿物、碳酸盐矿物的风化溶解和阳离子交换吸附作用,矿泉水出露机制分为构造断裂深循环淋溶型、裂隙浅循环淋溶型、补给富集埋藏型3种类型。坝上高原孔隙裂隙水系统富锶地下水形成作用主要受大气降水和溶滤作用控制,滦河中上游裂隙水系统地下水阳离子交换吸附作用强烈,滦河中游孔隙岩溶裂隙水系统地下水化学主要受溶滤作用控制,蒸发浓缩作用和人为活动影响。     

六盘山东麓地区岩溶类型及水化学特征研究

六盘山东麓地区岩溶具有北方岩溶的基本特征,碳酸盐岩的分布主要受构造作用、岩性条件及水动力条件的控制。根据埋藏条件、分为裸露型、覆盖型和埋藏型三种岩溶类型。通过在研究区内采集29组样本,对勘查区岩溶类型及水化学特征和该区域水化学成因进行探讨,结果显示,勘查区内地下水化学特征主要由含水层岩性及地下水埋藏条件决定。裸露型及覆盖型岩溶水(碳酸盐岩)和黄土潜水化学特征基本一致,为HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型水;埋藏型岩溶水水化学类型趋于复杂化,主要表现在TDS达0.4~1.0 g/L,阳离子中三大离子含量平均化,阴离子中SO42-的含量明显升高,最高比例可达阴离子总量的40﹪;与裸露型及覆盖型岩溶水相比,Cl-含量占阴离子总量的比例仍然不大,最高不足20﹪,但绝对值增大,最高可达70.3 mg/L。研究结果为在该区寻找岩溶地下水提供参考。     

碳酸盐岩单裂隙渗流-溶蚀耦合模型及其参数敏感性分析

岩溶地下水系统是由碳酸盐岩裂隙含水介质演化形成的,系统初始的裂隙网络介质特征及边界条件决定了其演化过程。为揭示岩溶系统演化过程中裂隙介质特征和边界条件的影响程度,建立了裂隙溶蚀扩展的渗流-溶蚀耦合模型,并对不同边界条件下不同隙宽的单裂隙溶蚀扩展特征进行了模拟分析。结果表明:裂隙溶蚀扩展受水的侵蚀性(CO2分压)、水动力条件(水力梯度)、裂隙介质特征(裂隙初始隙宽)等综合作用影响,Ca2+的平衡浓度、水力梯度以及裂隙初始隙宽等参数的增加均能促进裂隙的快速扩展。在这些参数中,初始隙宽B0对岩溶发育的影响最为敏感,水力梯度J和Ca2+平衡浓度Ceq对岩溶发育具有相同的敏感性;此外,随着各参数值的不断增大,参数变化对岩溶发育的敏感程度越来越低。     

鲁中南典型岩溶区岩溶水水化学特征及成因分析——以双村岩溶水系统为例

通过对2013年9月在双村岩溶水区域采集测试的18组岩溶水化学资料进行分析,探讨了该区地下水的水化学特征,并利用R型因子分析法对影响该区岩溶水化学组分的3个主要因素进行了研究,分析结果表明:弱碱性地球化学背景下地下水对包气带的离子类质同象替代作用影响着岩溶水中Mg2+、K+、F-,人为污染因素控制着Cl-、Na+、NO3-、SO42-,岩溶水中的HCO3-、Ca2+、p H值受岩溶碳汇因素所影响。以上3种因子可以解释双村岩溶区岩溶水水化学特征87.103%的成因。     

平安县洪水泉乡地下水分布规律及水文特征研究

以青海省平安县洪水泉乡地下水勘查为例,对该区域地下水赋存条件及分布规律、含水岩组划分及富水性、地下水补给、径流与排泄条件、地下水水化学特征进行研究,将区内地下水类型划分为第四系松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸岩夹碎屑岩裂隙溶隙水、基岩裂隙水和冻结层水五大类,富水性分级与区域地下水一致。根据区内水文地质条件,离基岩山区近的村庄可以采用引泉方式解决供水,而远离基岩山区的低山丘陵村庄人畜饮水集中供水水源可采用大口井廊道取水工程来解决。通过合理开发利用地下水来解决当地供水需求。     

川东观音峡背斜地区地下水水化学分类研究

地下水化学特征合理的分类有利于更好地认识区域水文地质条件。本文通过采用spss聚类分析软件对观音峡背斜区地下水水化学特征进行分类研究。当并类距离取2时,将研究区所取水样分为5类,研究区地下水化学特征主要表现：岩溶水化学类型主要为HCO3＆#183;SO4- Ca或SO4＆#183;HCO3-Ca型水,碎屑岩裂隙水化学类型则主要为HCO3＆#183;SO4-Ca＆#183;Mg型水。     

山西晋祠泉域水文地球化学特征及成因

该文介绍了晋祠泉域的地质、水文地质、水化学及水文地球化学特征,并根据泉域内采集的125个水样的水化学成分,采用聚类分析的Q型分析方法进行了水化学分类。泉域地下水从补给区到排泄区,水化学类型由HCO_3—Ca·Mg型演变为SO_4—Ca·Mg型,反映了该泉域具有硫酸盐含水介质的水文地球化学环境及排泄区岩溶水过量开采而导致的硫酸盐加快溶解的趋势。     

山东省邹城市东部地下水水化学特征及形成机制

为研究山东省邹城市东部缺水山区地下水水化学特征、水质状况和水化学过程,采集研究区各类型地下水样品32件,检测K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-、NO₃^-、F^-、TH和TDS等化学指标,综合利用图解法、相关性分析和主成分分析等方法探讨其地下水的水化学特征和形成机制。结果表明:(1)研究区裂隙水、孔隙水与岩溶水具有相似的水化学特征,裂隙水和孔隙水的水化学类型以HCO₃-Ca型为主,而岩溶水水化学类型为HCO3-Ca·Mg型;(2)孔隙水、裂隙水和岩溶水水化学形成机制主要以水-岩相互作用为主,其次还受到人类活动的影响。孔隙水受水-岩相互作用和人类活动影响的比例分别为77.7%和10.5%,而裂隙水受影响的比例分别为63.9%和11.3%。     

渭北岩溶水的化学特征及其地质背景

渭北东、西部岩溶水的化学特征各不相同。这种不同,是由于含水介质的差异而造成的。东部岩溶水的含水介质为中奥陶统的滨海相、潮间泻湖相与广海陆棚相的灰岩夹膏盐地层,水化学类型为HCO3·SO4、SO4·HCO3或SO·4HCO3·Cl型,矿化度一般为1g／L左右;西部岩溶水的含水介质以中、上奥陶统浅海相或浅海深海相的灰岩、白云质灰岩、粒状灰岩为主,水化学类型为单一的HCO3型,矿化度一般为0．5g／L左右。     

焦作矿区地下水水化学特征及其地球化学模拟

为了研究焦作矿区地下水水化学演化机制,查明岩溶水的主要补给来源,为矿井突水防范提供科学依据,对研究区域地下水系统取样分析。综合应用Piper三角图示法、岩性影响分析、相关性分析、总溶解固体分析和水文地球化学过程的定量模拟技术,系统地研究地下水水化学的空间分布规律和演化趋势;建立了地下水质量平衡模型,以提供岩溶地下水化学成分演化机理的定量信息;揭示了Ca2+-Na+、Mg2+-Na+阳离子交换作用、风化溶滤作用、蒸发浓缩作用、白云石的非全等溶解是地下水质演化的主要水文化学过程,为推断矿区地下水的补给来源提供了理论依据。     

太原市西山岩溶水系统水文地球化学特征分析

岩溶含水系统的水化学特征能够反映地下水补径排关系、含水介质特征及水岩相互作用等。本文通过分析太原市西山岩溶含水系统地下水中TDS、Sr2+ 、HCO-3 、SO2-4 的分布特征、相互关系及指示意义,得出以下结论: 从补给区到径流排泄区, TDS 随着径流途径、径流时间及循环深度的增加而逐渐增加。Sr2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 浓度沿着地下水径流方向具有同步增加的趋势,但Sr- Mg 的变化斜率小于Sr- Ca ,这主要是碳酸盐岩中白云石与方解石含量及溶解度不同造成, CaO与MgO比值越大,相对溶解度越大。沿地下水径流方向,水化学类型由HCO3 型过渡为HCO3· SO4 型、SO4· HCO3 型、SO4 型, SO2-4 离子浓度逐步增加,总体来看,Ca2+ 、Mg2+ 离子总含量与HCO-3 、SO2-4 离子总含量达到平衡,说明在西山岩溶区,水中离子的主要来源除碳酸盐外,硫酸盐的溶解也是一个重要途径,且受煤系地层及煤矿开采活动的影响强烈。