大沽河流域上游水化学特征及其控制因素研究

大沽河流域是青岛市、烟台市重要的供水源区,为研究大沽河流域水化学特征及成因机制,选取大沽河流域上游补给区开展研究,采集35个地下水样品和5个地表水样品。综合运用描述性统计分析、Piper三线图、Gibbs图以及离子比值等方法,结合水文地质条件,分析研究区水化学特征,探索其水化学组成的成因机制。结果表明,大沽河流域地下水为弱碱性水,占优势的阴、阳离子分别为HCO-3、SO2-4和Ca2+、Mg2+。水化学类型共分多种,其中以HCO-3·SO2-4—Ca2+·Mg2+为主。大沽河流域水化学特征受水—岩作用、阳离子交换作用的影响,岩石风化溶解是水化学特征的主要控制因素,且阳离子交换作用活跃。Na+、K+、Cl-、偏硅酸主要来源于硅酸盐岩的溶解,Ca2+、Mg2+和SO2-4主要来源于碳酸盐岩的溶解,显著高于来自蒸发盐岩风化溶解的贡献。人类活动对地下水化学特征有较大影响,农业种植、养殖业等人类活动导致水中NO-3浓度普遍偏高,同时人类活动加剧了硅酸盐矿物的风化溶解,使得偏硅酸浓度升高,超过74%的水样偏硅酸质量浓度达到了25 mg/L。     

中国跨境河流水化学特征及其控制因素

利用Gibbs图、三角图、非参数检验、主成分分析等方法对比研究中国主要跨境河流(雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、伊犁河、额尔齐斯河、黑龙江、红河和狮泉河)的水化学特征,探讨不同气候、岩性等条件下跨境河流河水中溶解性物质的主控因素及来源.结果表明:河流pH范围为7.60±0.93～8.29±0.14,呈弱碱性;总溶解性固体(TDS)范围为139.14±106.58～238.03±85.47 mg/L,均高于世界河流平均值(100 mg/L),为弱矿化度水;河水水化学组成中阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3为主,水化学类型为HCO3-Ca2+型.主要离子在河流间存在显著性差异,对河流水化学而言,岩性为第一级影响因子;河水离子主要受碳酸与硫酸参与的碳酸盐矿物化学风化作用控制,总体上,碳酸盐岩以方解石的风化作用为主;雅鲁藏布江、澜沧江、伊犁河、黑龙江和狮泉河水化学还受到人为活动影响;主要离子浓度未超过中国生活饮用水标准及世界卫生组织推荐标准.本研究为后续跨境流域岩石化学风化引起的大气CO2消耗这一地质碳汇提供依据.     

青岛市大沽河流域地下水水化学时空演化及影响因素分析

为探讨滨海流域地下水水化学成分的时空演化规律及影响因素,以青岛市大沽河流域为研究对象,运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图解法、离子比例系数等方法对2001~2012年137个地下水样的水化学成分进行系统分析。研究结果表明:流域内地下水以碱土金属Ca~(2+)为优势阳离子,重碳酸根HCO_3~-为优势阴离子,主要离子含量年际变化不大,基本符合枯升丰降的原则,但区域差异较为明显;2001~2012年地下水化学类型由Ca~(2+)—Mg~(2+)—SO_4~(2-)—Cl~-、Ca~(2+)—Mg~(2+)—HCO_3~-—Cl~-型变为Ca~(2+)—Mg~(2+)—SO_4~(2-)—Cl~-、Ca~(2+)—Na~+—HCO_3~-—Cl~-、Na~+—Ca~(2+)—Cl~-—HCO_3~-混合型水;岩石风化作用是区内地下水化学组分的主要控制因素;农业活动中氮肥的过度施用、粪便及生活污水等人为来源的输入则为区内NO_3~-含量较高的主要影响因素。     

格尔木河流域平原区地下水同位素及水化学特征

通过对格尔木河流域天然水中H、O同位素的系统分析,根据地球水化学组分循环演化规律所对应流域不同类型水体的同位素组成的研究,结果表明流域地下水化学组分随流程增加溶滤作用增强,地下水中HCO3-逐渐减少,Cl-则增加.运用δD、δ18O和3H值建立了流域大气降水线方程,确定了山区河水非当年降水补给,河水以地下水补给为主、其次是冰雪融水和大气降水补给.山区降水δD、δ18O均值低于平原区,表明平原区降水受蒸发作用影响水中富重同位素.平原区地下水中的δD、δ18O值与河水基本一致,说明平原区地下水主要受河水出山后入渗补给.承压自流水δD和δ18O值与潜水基本一致,根据地下水的3H值确定早于潜水年龄,且随埋深增加δD、δ18O值减少的趋势,其年龄亦由新变老.     

艾比湖区域地表水水化学特征干湿季变化及其控制因素

对2014年艾比湖区域的地表水进行观测和取样,综合运用多元统计、Piper阴阳离子三角图、Gibbs图等方法,对艾比湖区域干湿季地表水化学特征及控制因素进行了分析.结果表明：在湿季5月,Na⁺和Cl^-是占绝对优势的离子,分别占阳离子和阴离子总量的70.34%和52.97%,其次是Mg²⁺和SO₄^2-;在干季10月,Na⁺和Cl^-是占绝对优势的离子,分别占阳离子和阴离子总量的70.57%和66.48%,其次是Mg²⁺和SO₄^2-.进而判断出在湿季,艾比湖区域地表水水化学类型为以碳酸盐岩石和蒸发岩来源为主的HCO₃^--Ca²⁺-Na⁺型;而在干季,艾比湖区域地表水水化学类型为以碳酸盐岩石和蒸发岩来源为主的HCO₃^--Ca²⁺型.此外,探讨了离子控制的因素.就自然因素而言,在干湿季,艾比湖区域地表水化学离子组成受岩石风化作用和蒸发结晶作用的共同影响,大气降水的输入作用十分微弱.就人为因素而言,根据相关研究,干湿季人为活动中的主要因素是人口和地区生产总值,说明该区域受到人为活动的影响.本研究为我国干旱地区对于河水水化学变化、水质特征、水质保护都具有重要的意义.     

蒲阳河流域地下水水化学及同位素特征

保定西部山前地区位于太行山及华北平原交界带,为缓解极端气候灾害对生产生活的影响,维持地下水资源的可持续开发利用,开展相关的地下水水化学及同位素特征研究。研究区地下水化学类型以HCO3—Ca·Mg、HCO3·SO4—Ca·Mg及SO4·HCO3—Ca·Mg为主,区内地下水主要来源于大气降水,流域内地表水补给地下水;地下水中化学成分为Ca2＋、Mg2＋、HCO-3、SO2-4,主要来源于岩石风化作用,同时受到人类活动的影响,地下水中硝酸盐含量明显升高;由于受到褶皱构造的控制,流域的上游及平原区均出现年龄大于60年的地下水,多数岩溶水年龄较复杂,从现代水到大于60年的水均有分布。研究成果为流域内水资源的合理开发利用提供建议,区内岩溶地下水的开发将在一定程度上缓解极端天气的影响。     

广西防城区地下水水化学特征及离子来源分析

查明防城区地下水水化学特征及主要离子来源,对该地区地下水资源保护和开发利用具有重要意义.以防城区地下水为研究对象,通过分析水化学组分和氢氧同位素特征,研究地下水水化学特征,确定补给来源,识别其主要组分的物质来源.研究结果表明:研究区地下水水化学类型主要为HCO3-Mg·Ca型、SO4·Cl-Ca·Mg型和SO4·Cl-Na型,阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以HCO3-和SO42-为主.同位素分析显示,研究区地下水以大气降水补给为主.Ca2+、Mg2+、HCO3-主要来源于碳酸盐岩的溶解,而高位养殖、农业活动、工业排污等导致地下水中SO42-、Na+、K+、Cl-、NO3-含量增加.     

疏勒河源区水化学特征及其控制因素分析

以疏勒河源区为研究区,自2018年12月至2019年11月分别采集河水、泉水和雪样样品44个、4个和7个,综合运用Piper三线图、Gibbs图、离子比值法定性分析不同水体水化学特征及控制因素,利用质量平衡法（正向地球化学模型）量化不同来源对不同季节河水水化学成分的贡献率。结果表明：疏勒河源区不同水体水化学特征存在差异,TDS含量为泉水>河水>冰川融水>雪水,河水水化学类型冬季为HCO₃^--Mg²⁺?Ca²⁺型,春季为HCO₃^--Ca²⁺?Mg²⁺?Na⁺型,夏、秋季均为HCO₃^--Ca²⁺?Mg²⁺型,泉水和雪水分别为HCO₃^--Ca²⁺?Mg²⁺型、HCO₃^--Ca²⁺型;受多种因素共同影响,不同季节河水主离子时空变化均存在差异;河水和泉水水化学组成受岩石风化作用控制,主离子来源于以白云石为主的碳酸盐岩风化、硅酸盐岩风化和盐岩、石膏、硫酸盐矿物等蒸发岩溶解;正向地球化学模型计算结果表明冬春季河水阳离子主要来源于硅酸盐岩风化溶解,夏秋季碳酸盐岩对河水阳离子贡献率大于硅酸盐岩,总体河水阳离子主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩风化。     

长江上游地区滑坡分布特征及主要控制因素探讨

在长江上游地区１００ｋｍ＾２的范围内，共普查发现滑坡１７３６处，总体积１３３．９７亿ｍ＾３，滑坡平均密度１．３７个／ｋｍ＾２，平均面变形率１３３３．０３万ｍ＾３／１０００ｋｍ＾２，其中尤以水土保持重点治理区的三大片即陇南陕南片，金沙江下游片及长江三峡库区片分布最为密集，具有规模大，活动性高，危害严重的特点，且近年来活动频率和强度有进一不加剧的趋势，在控制滑坡分布主要因素中以地形地貌，地质构造，地层     

博格达地区上二叠统梧桐沟组储层特征与主控因素

正准噶尔盆地博格达地区二叠系是重要的油气勘探层系,中二叠统芦草沟组为优质烃源岩层段(陈健等,2017),上二叠统梧桐沟组为有利砂体发育层段(王越等,2019),垂向上形成了良好的生储组合,为研究区有利勘探层系。博格达山北缘西大龙口剖面梧桐沟组见到了良好的油气显示(童勤龙等,2017),     

四川盆地大湾—毛坝—铁山坡地区飞仙关组储层特征及其主控因素

21世纪是中国海相碳酸盐岩油气勘探开发的一个大发展期,目前中国海相碳酸盐岩油气田多数为埋深达4000m以下的深部古生界层系。如何在深层碳酸盐岩地层中寻找优质储层已成为油气勘探家们关心的焦点;近期发现的普光气田是中国目前发现的碳酸盐岩储层次生孔隙最为发育的气藏,并严格受控于沉积微相的分布及白云岩化、埋藏溶蚀作用等成岩相的控制。本文以“相控论”理论为指导,对川东北普光外围大湾—毛坝—铁山坡地区下三叠统飞仙关组优质储层形成与演化起主控作用的“储集相”——有利的沉积相、成岩相进行详细研究和解剖。通过露头剖面、钻井、测井和地震等资料的研究,结合单因素分析、多因素综合作图法,认为大湾—毛坝—铁山坡地区飞仙关组主要发育斜坡、台缘浅滩、开阔台地和局限台地4个沉积相单位。结合岩心详描和室内大量岩心、岩屑薄片以及铸体薄片的观察和研究,认为控制储层形成的关键是白云岩化、埋藏溶蚀作用等成岩相。根据铸体薄片鉴定、扫描电镜分析、物性分析及压汞分析等手段,研究认为优质储层以大套溶孔粉-细晶残余鲕粒白云岩为特征,岩石中溶孔极为发育,以大孔粗喉型、中孔中喉型为主;物性较好,以高孔高渗和中孔中渗为主,孔渗相关性明显。相控储层作用明显,纵向上主要分布于飞二段至飞一段顶部,横向上台缘浅滩为有利储层的分布区。台缘浅滩相带控制了本区优质储层的岩性及大致空间分布范围,白云岩化及埋藏溶蚀作用则决定了优质储层的最终分布范围和储集性能。通过对大湾—毛坝—铁山坡地区台地边缘浅滩储层“相控论”的探讨,以期对中国深层海相碳酸盐岩的勘探起到抛砖引玉的作用。     

Significance evaluation of factors controlling river water composition

In the present paper the factors controlling river water chemistry are described and their significance is evaluated, including: climate, petrography, soils/sediments, geomorphology of the catchment area, hydrography, pollution, biological activity of rivers, and rainwater composition. The results of this study indicate that the dominant factors influencing riverwater chemistry are the climate and the petrography of the catchment area. In the case of heavily polluted rivers, pollution appears to be the dominant factor.The approach followed is based on the watershed information, e.g., climatic, geomorphological, petrographical (percentage distribution of geochemical important petrographic units), soil/sediment composition, rainwater composition, as well as the hydrographic and the hydrochemical data of the rivers.In order to achieve a better understanding of the nature of the factors influencing river water composition as well as to specify them quantitatively, multivariate statistical analyses (factor and cluster analyses) were performed on the rain-corrected hydrochemical and petrographic information of the watersheds.     

Impacts of climate change on the hydro-climatology of the upper Ishikari river basin,Japan

Evidence for climate change impacts on the hydro-climatology of Japan is plentiful. The objective of the present study was to evaluate the impacts of possible future climate change scenarios on the hydro-climatology of the upper Ishikari River basin, Hokkaido, Japan. The Soil and Water Assessment Tool was set up, calibrated, and validated for the hydrological modeling of the study area. The Statistical DownScaling Model version 4.2 was used to downscale the large-scale Hadley Centre Climate Model 3 Global Circulation Model A2 and B2 scenarios data into finer scale resolution. After model calibration and testing of the downscaling procedure, the SDSM-downscaled climate outputs were used as an input to run the calibrated SWAT model for the three future periods: 2030s (2020–2039), 2060s (2050–2069), and 2090s (2080–2099). The period 1981–2000 was taken as the baseline period against which comparison was made. Results showed that the average annual maximum temperature might increase by 1.80 and 2.01, 3.41 and 3.12, and 5.69 and 3.76 °C, the average annual minimum temperature might increase by 1.41 and 1.49, 2.60 and 2.34, and 4.20 and 2.93 °C, and the average annual precipitation might decrease by 5.78 and 8.08, 10.18 and 12.89, and 17.92 and 11.23% in 2030s, 2060s, and 2090s for A2a and B2a emission scenarios, respectively. The annual mean streamflow may increase for the all three future periods except the 2090s under the A2a scenario. Among them, the largest increase is possibly observed in the 2030s for A2a scenario, up to approximately 7.56%. Uncertainties were found within the GCM, the downscaling method, and the hydrological model itself, which were probably enlarged because only one single GCM (HaDCM3) was used in this study.     

柴达木盆地中部一里坪—西台吉乃尔地区深层卤水水化学特征及成因初探

柴达木盆地深层卤水资源丰富,具有很好的开发利用前景.然而,前期研究主要侧重于柴达木盆地西部和北部地区,对盆地中部深层卤水赋存情况所知甚少,其形成机制尚不明确.本研究以柴达木盆地中部一里坪和西台吉乃尔盐湖周边的深层卤水为研究对象,利用该地区深钻获取的深层卤水样,开展水化学及B同位素组成研究,阐明柴中地区深层卤水水文地球化...     

渭河盆地地温场分布规律及其控制因素

本文以渭河盆地地温场为研究对象,在收集补充新地热井资料及分析测试样品的基础上,通过盆地深部结构、构造特征、地温场特征、热储层特征、地热资源量等分析,建立了盆地不同岩性岩石热导率与深度关系图版,确定了盆地地温场变化规律及地热田控制因素,提出了渭河盆地地热田形成模式。评价了盆地地热资源有利区,为盆地后续的开发利用提供了理论支持。研究认为渭河盆地热地温梯度分布在2.34～5.85℃/100m之间,平均地温梯度为3.50℃/100m,代表性大地热流68.33mw/m²,地温梯度及不同深度地层温度具有东高西低、南高北低的特点。热导率总体上具有随深度的增加,逐渐增大的规律,热导率随深度增加主要受压实程度增强控制。相同深度条件下泥岩热导率最低,砂岩热导率居中、白云岩热导率最高。渭河盆地主要为层状地热田,盆地内地热通过热传导及热对流两种方式进行传递,以热传导为主。渭河盆地地热资源丰富,热储层可分为三种类型:①新生界砂岩孔隙型;②下古生界碳酸盐岩岩溶型;③断裂型。渭河盆地地热资源有利区主要分布于西安凹陷、固市凹陷。盆地地温场及地热田分布与莫霍面、软流圈上隆、岩石圈厚度减薄的深部背景...     

Assessment of groundwater quality for irrigation use and evolution of hydrochemical facies in the Markanda river basin,northwestern India

The Markanda river basin occupying an area of about 1547 km² is a part of the alluvial deposits of the Indo- Gangetic plain near the Himalayan foothills in the northwest India. The region is associated with active agricultural activities and makes significant contribution to the country’s agricultural products. Assessment of groundwater quality for irrigation use and hydrochemical evolution of groundwater has been studied. Hydrochemical analysis has been carried out based on concentrations of Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Cl⁻, SO₄ ²⁻, CO₃ ²⁻ and HCO₃ ⁻. Sodium adsorption ratio (SAR), percent sodium (%Na), permeability index (PI) and Trilinear diagram have been studied to evaluate suitability of irrigation use. Hydrochemical evolution has been analyzed based on the Chebotarev sequence and expanded Durov diagram. SAR, %Na and PI results indicate that the groundwater in the basin is suitable for irrigation use. Analysis on Trilinear diagram reveals that hydrochemical facies are dominated by HCO₃ ⁻- Ca²⁺- Mg²⁺ facies indicating that the groundwater is associated with recharge waters percolating through sandstone and limestone rocks which are exposed in the northern part of the basin. Studies based on Chebotarev anion sequence and expanded Durov diagram indicate that the evolution of groundwater belongs to initial to intermediate stage indicating fresh water quality. Thus, the present work reveals that groundwater in the Markanda basin is of good quality and is suitable for all uses including interbasin water transfer in the region.