地下水的特征
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地下水的特征范文第1篇
[關(guān)鍵詞]鹽漬化灌區(qū) 土壤鹽分 時空變異 地下水埋深
[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-7-110-1
1研究區(qū)域概況
試驗(yàn)區(qū)沙壕渠灌域位于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)解放閘灌域中東部，屬黃濟(jì)渠灌域中游的分干渠灌排系統(tǒng)。近似為一狹長的三角形，南北平均長為15 km，東西平均寬約4. 0 km，總控制面積4.93×103 hm2，其中農(nóng)田灌溉面積3.47×103 hm2。地處干旱、半荒漠草原地帶，冬季嚴(yán)寒少雪，夏季高溫干熱，降雨稀少、蒸發(fā)量大，無霜期短，土壤封凍期長，溫差大，為典型的大陸性氣候、季節(jié)性凍土地區(qū)。
2數(shù)據(jù)來源
沙壕渠灌域在全灌域均勻布置了19 眼長期地下水觀測井測定地下水埋深，并同時對該點(diǎn)的土壤進(jìn)行分層取樣，為獲得更加精確的土壤鹽分分布，在整個灌域范圍內(nèi)加設(shè)30 個土壤鹽分監(jiān)測點(diǎn)，每個點(diǎn)采用GPS 定位。采樣時間為2009 年的五水前（7 月21 日） 、秋澆前（9 月10 日） 和秋澆后（11 月12 日） 3 個時期（河套灌區(qū)全年共灌水八次） ，土壤鹽分的采樣深度分別為0―20cm、20―40 cm、40―60 cm。地下水位埋深用皮尺測定，土壤鹽分EC 值測定過程為： 稱取過2 mm 篩的風(fēng)干土試樣50―100 g，按土水比1∶5 配制土壤飽和浸提液，采用DDS-307 型電導(dǎo)率儀測定土壤EC 值。
3結(jié)果與分析
3.1土壤鹽分的統(tǒng)計特征
按照經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)方法分析，樣本的標(biāo)準(zhǔn)差對平均數(shù)的百分?jǐn)?shù)為樣本的變異系數(shù)（Cv） ，在某種程度上它可以反映樣本的變異程度，在土壤科學(xué)中，根據(jù)Cv 值可以對土壤性質(zhì)的變異程度進(jìn)行分類： Cv 值在0―15% 為弱變異，16%―35%為中等變異，大于36%為強(qiáng)變異。Cv 值對于估計結(jié)果可以提供一些預(yù)警信息，Cv 值大于100%標(biāo)識存在一些特別大的樣本值，他們對變量的估計有很大的影響。
通過對土壤鹽分的統(tǒng)計結(jié)果分析，沙壕渠灌域在不同灌溉時期和不同土壤深度的土壤鹽分Cv均大于36%，表現(xiàn)為強(qiáng)變異特征，尤其秋澆前和秋澆后表層0―20 cm 土壤鹽分Cv 大于100%，變異性最強(qiáng)，表明數(shù)據(jù)受較大土壤鹽分EC 值的數(shù)據(jù)影響。從不同灌溉時期來看，就其平均水平而言，空間變異強(qiáng)度秋澆后最大，五水前最小，從不同土壤深度來看，隨著土壤深度的增大，土壤EC 值的空間變異程度減小，這主要是受秋澆洗鹽影響，土壤鹽分降低，由于淋洗時間不一致、淋洗水量不均勻及鹽荒地干排鹽等原因，導(dǎo)致不均勻性進(jìn)一步提高。同時表層土壤由于受人類活動影響大，因而其變異系數(shù)也最大。
3.2土壤鹽分半方差函數(shù)的結(jié)構(gòu)分析
半方差函數(shù)是地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)解釋土壤特性空間變異結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)。C0表示塊金效應(yīng)，C0 +C1表示基臺值，滯后距表示參數(shù)的空間變異特性，如某變量觀測值之間的距離大于該值時，則說明他們之間相互獨(dú)立，若小于該值時，則說明他們之間存在一定的相關(guān)關(guān)系; 各土壤特性參數(shù)的空間相關(guān)性可根據(jù)塊金值與基臺值之比C0 /（ C0+C1） 來劃分，該比值高，說明由隨機(jī)部分一起的空間變異性程度較大，相反則由結(jié)構(gòu)性因素引起的空間變異性程度較大。當(dāng)C0 /（ C0 +C1）
3.3地下水埋深對土壤鹽漬化的影響
研究表明土壤鹽分含量和土壤鹽漬化狀況受地下水位及地下水礦化度的控制和影響最大，地下水埋深是土壤發(fā)生鹽漬化的一個決定性條件。土壤鹽分與地下水埋深有著緊密的聯(lián)系，地下水位埋深愈淺，蒸發(fā)量越大，土壤積鹽越嚴(yán)重，地下水位埋深較深的區(qū)域土壤鹽分含量低。這說明沙壕渠灌域地下水埋深狀況制約著土壤含鹽量，“鹽隨水來，鹽隨水去”，土壤鹽分主要通過潛水蒸發(fā)由地下水帶至土壤耕層。地下水位較淺，即使地下水鹽分含量較少，由于蒸發(fā)進(jìn)入土壤中的水分較多也會攜帶較多的鹽分，使土壤積鹽。因此，只有將地下水控制在不致因蒸發(fā)而使土壤積鹽的深度，土壤才不會發(fā)生鹽漬化。
4結(jié)論
（1）沙壕渠灌域在不同灌溉時期和不同土壤深度的土壤鹽分表現(xiàn)為強(qiáng)變異特征，Cv 均大于36%，由于受到秋澆淋洗不均勻的影響，秋澆后土壤鹽分EC 值的空間變異強(qiáng)度最大，表層土壤由于受人類活動影響大，變異系數(shù)也最大，隨著土壤深度的增大，土壤EC 值的空間變異程度減小。
地下水的特征范文第2篇
關(guān)鍵詞：水化學(xué)；主離子；地球化學(xué)模擬
Analysis of Water Chemistry Characteristics and Evolution Trends of Groundwater in Tangshan Costal Areas
TIAN Xi-zhao1，2，SHAN Qiang2，SONG Li-zhen2
(1.HebEi Institute of Environmental Geology Exploration，Shijiazhuang 050021，China;
2.College of Environmental Science and Engineering，Guilin University of Technology，Guilin 541004，China)
Abstract: On the basis of water chemistry data of surface water，shallow and deep groundwater in Tangshan costal areas，the paper discussed the distribution of water chemistry types，the main causes of water chemistry and its evolution trends.The results showed that the water chemistry types in Tangshan costal areas presented some horizontal zoning regularity.The continuous and excessive exploitation of groundwater in this area caused the salinization of shallow groundwater and the increase in hardness of deep groundwater.Besides，results from an inverse hydrologic geochemistry reaction-path modeling of the deep groundwater in this area indicated that the deep groundwater mainly experienced the processes including the dissolution of calcites，dolomites，halites and fluorites，the precipitation of gypsums，and the cation exchange，during which the concentrations of Na+ and Cl- increased while those of Ca2+ and SO2-4 decreased and the water chemistry type turned from HCO3-Na to HCO3·Cl-Na.
Key words: water chemistry;major ion;geochemistry modeling
唐山沿海地區(qū)主要包括樂亭縣、灤南縣、豐南區(qū)、唐海縣的一部分區(qū)域。在區(qū)內(nèi)大規(guī)模區(qū)域開發(fā)的背景下，對水資源的需求量越來越大。持續(xù)大量的開采地下水，將可能造成一系列的環(huán)境地質(zhì)問題。對于地面沉降、海（咸）水入侵、濕地退化等環(huán)境地質(zhì)問題的研究已經(jīng)比較深入，而對于地下水化學(xué)特征變化的研究還相對滯后?；诖?，本文在深入分析唐山沿海地區(qū)地下水水化學(xué)特征的分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，對地下水化學(xué)特征的形成及演化過程和趨勢進(jìn)行定量的研究。
1 研究區(qū)水文地質(zhì)概況
1.1 區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)
根據(jù)成因類型，唐山市平原區(qū)劃分為山前沖洪積傾斜平原和濱海平原兩大水文地質(zhì)區(qū)［1］。沖洪積傾斜平原水文地質(zhì)區(qū)分布于平原區(qū)北部，由規(guī)模大小不等的沖洪積扇組成。濱海平原水文地質(zhì)區(qū)主要為河流沖積及海湖積而形成，分布于平原區(qū)南部，是本文的主要研究對象。該區(qū)內(nèi)含水層顆粒較細(xì)，一般由細(xì)砂或粉砂組成。在垂直方向上，由于咸水體的存在，在地下具有雙層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)［1］。
1.2 區(qū)域含水組的劃分
唐山市第四系含水層可劃分為4個含水組，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水組，分別相當(dāng)于Q4、Q3、Q2和Q1的地層［2］。按水文地質(zhì)條件和目前開采現(xiàn)狀，將這4個含水組概化為淺層地下水和深層地下水（表1）。區(qū)內(nèi)主要開采層集中分布在第Ⅱ含水組和第Ⅲ含水組，大部分開采井深度為200～300 m，利用深層淡水。
1.3 地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄
唐山沿海地區(qū)淺層地下水主要接受大氣降水、地表水體入滲和地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給。淺層淡水，主要消耗于人工開采及蒸發(fā)和以越流的方式補(bǔ)給深層地下水；淺層咸水的主要排泄方式為潛水蒸發(fā)及越流補(bǔ)給深層地下水。2009年區(qū)內(nèi)地下水位動態(tài)監(jiān)測資料顯示，唐山市沿海地區(qū)淺層地下水水位埋深為0～12 m，總體分布規(guī)律為北部水位埋深較大，南部水位埋深較小，地下水自南向北流動。
[JP+3]深層地下水的主要補(bǔ)給來源為地下水側(cè)向徑流及上覆含水層的越流補(bǔ)給，主要消耗于人工開采［1］。2009年區(qū)內(nèi)地下水位動態(tài)監(jiān)測資料顯示，深層地下水水位埋深為20～70 m，總體分布規(guī)律為北部水位埋深較小，南部地下水集中開采水位埋深較大，并形成了區(qū)域地下水位降落漏斗。
2 研究區(qū)水化學(xué)特征
2.1 淺層地下水化學(xué)平面分布特征
唐山沿海地區(qū)淺層地下水水化學(xué)類型具有一定的水平分帶規(guī)律性，自北向南總體變化為HCO3-CaHCO3-Ca·MgHCO3·SO4-Na·Mg·CaCl·HCO3-NaCl-Na，見圖1。礦化度由山前平原5 g/L，濱海一帶>10 g/L，最高達(dá)30 g/L左右。
2.2 深層地下水化學(xué)平面分布特征
深層地下水水化學(xué)類型分帶規(guī)律明顯，山前平原地下水徑流條件較好，循環(huán)交換強(qiáng)烈，礦化度一般
2.3 淺層地下水水質(zhì)動態(tài)特征
根據(jù)多年地下水化學(xué)資料分析，唐山沿海地區(qū)淺層地下水礦化度、總硬度和主要離子成分變化十分劇烈，升降互現(xiàn)，其中總體趨勢為淺層地下水的咸化。以區(qū)內(nèi)柏15孔為代表，見圖2。其礦化度由1981年的3 105 mg/L增長到1997年的7 634.8 mg/L，但礦化度并不是單一的直線上升，而是在起伏中呈現(xiàn)上升的趨勢。陰離子以氯離子上升為主，陽離子則以鉀、鈉離子上升為主［3］。
2.4 淺層地下水水質(zhì)動態(tài)特征
唐山沿海地區(qū)分布有大面積的淺層咸水，淺層淡水資源較匱乏，多年來一直以開采深層地下水為主。據(jù)20世紀(jì)70年代的水化學(xué)資料，區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)地下水陰離子以重碳酸根離子和氯離子為主，局部存在硫酸根離子和氯離子為主的地下水，陽離子以鈉離子為主［2］。以區(qū)內(nèi)柏14孔為代表，見
總體來看，區(qū)內(nèi)深層地下水礦化度、總硬度和主要離子含量有一定波動變化，變化幅度較小，基本保持穩(wěn)定狀態(tài)。但近年來，由于對深層地下水的不合理開采，導(dǎo)致礦化度和硬度呈上升趨勢。
3 地下水化學(xué)特征的成因分析
3.1 主要離子成分
表2為唐山沿海地區(qū)不同代表性水樣主要離子含量統(tǒng)計情況。從表2可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)地表水、淺層地下水和深層地下水存在迥異的水化學(xué)組成和離子比值特征，表明三者具有不同的地下水化學(xué)成因，且相互之間的水力聯(lián)系較差。
3.2 水化學(xué)吉布斯分布模式
對于離子起源的自然影響因素，吉布斯（Gibbs，1970）根據(jù)世界河流、湖泊及主要海洋水TDS與Na+/(Na++Ca2+)、TDS與Cl-/(Cl-+HCO3-)關(guān)系圖能夠確定天然水化學(xué)成分的3 個主要來源：大氣降水作用、風(fēng)化作用、蒸發(fā)-結(jié)晶作用［4］。將唐山沿海地區(qū)地表水（河水）、淺層地下水和深層地下水的水化學(xué)數(shù)據(jù)投到Gibbs圖上，見圖4。
從圖4可以看出，地表水和淺層地下水點(diǎn)在圖中的分布較為一致，均位于右上方的蒸發(fā)-結(jié)晶沉淀作用區(qū)，遠(yuǎn)離大氣降水作用區(qū)，顯示地表水和淺層地下水的化學(xué)組分主要受蒸發(fā)控制。深層地下水在圖中的分布具有較大差異，在TDS與Cl-/(Cl-+HCO3-)關(guān)系圖中，深層地下水位于巖石風(fēng)化作用區(qū)，顯示深層地下水化學(xué)組分主要受含水層鹽分控制；而在TDS[HJ1.6mm]與Na+/(Na++Ca2+)關(guān)系圖中，深層地下水則主要位于大氣降水作用區(qū)和蒸發(fā)-結(jié)晶沉降作用區(qū)之間，表示其受到兩種因素的綜合作用。
3.3 離子組合比
從唐山沿海地區(qū)水樣的γCa2+/γNa+與γMg2+/γNa+、γCa2+/γNa+與γHCO3-/γNa+的關(guān)系及其與硅酸鹽巖和蒸發(fā)鹽巖的γCa2+/γNa+與γMg2+/γNa+、γCa2+/γNa+與γHCO3-/γNa+的關(guān)系可以看出［5］，該區(qū)地表水、淺層和深層地下水中化學(xué)組分主要來源于γCa2+/γNa+、γMg2+/γNa+、γHCO3-/γNa+比值均較低的蒸發(fā)鹽巖和硅酸鹽巖的風(fēng)化，見圖5。根據(jù)2009年12月份曹妃甸地區(qū)含水層易溶鹽的分析報告，含水層易溶鹽γCa2+/γNa+介于0.017～031、γMg2+/γNa+介于0.01～0.21、γHCO3-/γNa+介于0.01～0.88［6］。[JP+2]與全球蒸發(fā)鹽巖平均特征比值相比，本地區(qū)含水層易溶鹽的特征比值明顯偏小，這也從側(cè)面證明該區(qū)水化學(xué)組分主要來源于含水層易溶鹽和硅酸鹽巖的溶解。
3.4 水化學(xué)特征的成因分析
從圖6γ(SO42-+Cl-)與γHCO3-的關(guān)系圖上可以發(fā)現(xiàn)，唐山沿海地區(qū)地表水和淺層地下水水樣點(diǎn)位于1∶1線以下，γ(SO42-+Cl-)遠(yuǎn)高于γHCO3-，表明地表水和淺層地下水的水化學(xué)組分主要來源于蒸發(fā)鹽巖溶解。深層地下水水樣點(diǎn)則多位于1∶1線的上方，表明深層地下水水化學(xué)組分主要起源于碳酸鹽的溶解［6-7］。
地下水中的HCO3-、Ca2+和Mg2+很可能來自含鈣、鎂的硫酸鹽或碳酸鹽礦物的溶解，因此，通常選用γ(Ca2++Mg2+)/γ(HCO3-+SO42-)比例系數(shù)的方法來確定這幾種離子來源［7-8］。唐山沿海地區(qū)深層水的γ(Ca2++Mg2+)/γ(HCO3-+SO42-)平均值為0.32，γ(Ca2++Mg2+)遠(yuǎn)小于γ(HCO3-+SO42-)，表明硅酸鹽或硫酸鹽礦物溶解對深層地下水化學(xué)組分有較大的控制作用；局部地區(qū)地下水化學(xué)組分也受到碳酸鹽的影響［7］。
4深層水反向水文地球化學(xué)反應(yīng)路徑模擬
4.1 典型剖面選取
反向水文地球化學(xué)模擬要求反應(yīng)路徑的起止點(diǎn)位于同一水流路徑上［9］。典型模擬剖面的選取根據(jù)研究區(qū)2009年的深層水等水位線，選擇大致處于同一條流線上的水化學(xué)資料豐富的A-B作為模擬路徑，見圖7。典型剖面上選擇水質(zhì)資料較全、時間序列連續(xù)性較好的井孔的水樣作為初、末刻水樣，研究深層水流經(jīng)這些井孔時所發(fā)生的水-巖相互作用，見表3。
4.2 約束條件、相態(tài)、參數(shù)確定
由地下水化學(xué)特征分析可知唐山沿海地區(qū)深層地下水化學(xué)演化主要受碳酸鹽、含鈣、鎂的硫酸鹽、硅酸鹽的溶濾作用、蒸發(fā)濃縮作用的共同影響。碳酸鹽、含鈣、鎂的硫酸鹽、硅酸鹽類礦物是該區(qū)地下水化學(xué)組分的主要來源，且部分水中含有一定量的F。把方解石、白云石、石膏、鹽巖、螢石和陽離子交換作為進(jìn)行反向水文地球化學(xué)模擬的“可能礦物相”。約束變量是質(zhì)量平衡反應(yīng)模型中考慮的元素。根據(jù)研究區(qū)水化學(xué)測定結(jié)果，考慮到各化學(xué)組分來源的多元性，最終選擇了K、Na、Ca、C、F、Si6種元素作為約束變量。由于所
模擬路徑位于第三含水巖組，可以將所模擬系統(tǒng)近似看作封閉系統(tǒng)，忽略CO2分壓的影響。
4.3 模型建立與模擬
由于礦物相的選取往往要多于元素的數(shù)目，因而就造成了模型的多解性［10］。一般情況下，為選取最恰當(dāng)?shù)慕庑枰裱韵略瓌t:①符合熱力學(xué)原理；②符合化學(xué)原理，例如某些礦物（長石類、云母等）的水解反應(yīng)是不全等溶解反應(yīng)，是不可逆的反應(yīng)［11］；③符合水文地質(zhì)條件，例如蒸發(fā)和稀釋條件、陽離子交換條件以及氧化還原條件等；④模擬結(jié)果的數(shù)量級要適合。利用Phreeqc軟件對水樣點(diǎn)A-B過程中所發(fā)生的水文地球化學(xué)作用進(jìn)行模擬
4.4 模擬結(jié)果分析
注：表中正值表示該礦物相發(fā)生溶解作用，進(jìn)入地下水；負(fù)號表示該礦物相在地下水中沉淀，離開地下水，單位為mol/L·H2O；“－”表示該礦物相未參加反應(yīng)。
從模擬結(jié)果來看，滿足化學(xué)組分質(zhì)量平衡的反應(yīng)模型共有6個，這些模型均符合熱力學(xué)規(guī)律和溶解平衡規(guī)律。模擬水流路徑上的反應(yīng)模式可概括為：
地下水的特征范文第3篇
關(guān)鍵詞：南秦嶺地區(qū)；溪水；地下水；鈾礦水化學(xué)找礦；找礦試驗(yàn) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
中圖分類號：P632 文章編號：1009-2374（2015）15-0158-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.082
1 概述
20世紀(jì)90年代二二四大隊(duì)在南秦嶺安康幅1∶5萬水化學(xué)區(qū)調(diào)中，通過溪水鈾礦水化找礦試驗(yàn)，肯定了溪水水化鈾礦區(qū)調(diào)效果和方法可行性，本文總結(jié)了該項(xiàng)研究成果。
2 試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)背景、水文地質(zhì)條件
試驗(yàn)區(qū)位于南秦嶺印子褶皺帶，主要出露古生代中―淺變質(zhì)地層，碳硅質(zhì)巖石鈾含量高、為鈾成礦有利巖性，分布于碳硅質(zhì)巖石中的東西向斷裂為區(qū)域鈾礦化控礦構(gòu)造。試驗(yàn)區(qū)屬于秦巴山地，降水是地下水的主要補(bǔ)源。中部為分水嶺，分水嶺以北水文網(wǎng)密度0.26條/km2，分水嶺以南水文網(wǎng)密度0.46條/km2。
地下水：（1）第四系孔隙水，安康盆地富水性強(qiáng)、埋深5～30m，二級以上階地富水性中等、埋深20～50m，HCO3-Ca型水，礦化度0.2～0.3g/L，pH值6～7；（2）裂隙水，發(fā)育于變質(zhì)巖中，富水性較弱，HCO3-CaMg、HCO3SO4-CaMg型水，礦化度0.1～0.5g/L，pH值6～8；（3）巖溶水，分布于碳酸鹽巖區(qū)，富水性中等―弱，HCO3-CaMg型水，礦化度0.1～0.46g/L，pH值7～8。
3 技術(shù)要求
在一、二級水系及其交匯處系統(tǒng)采樣，采樣密度0.5個/km2，樣品均勻分布，檢查工作量≥10%。分析項(xiàng)目為水中鈾。其他的技術(shù)要求執(zhí)行《鈾礦水化學(xué)找礦規(guī)范（EJ276-86）》規(guī)定。
4 試驗(yàn)成果及對比
4.1 水中鈾含量及特征
經(jīng)統(tǒng)計，水中鈾含量有溪水略低于地下水的特征，標(biāo)準(zhǔn)差有溪水小于地下水的特征，底數(shù)有溪水本底略低于地下水本底的特征，偏高值、增高值、異常值有除碳酸鹽巖類地區(qū)外溪水低于地下水的特征（表1）。
表1 水中鈾含量特征表
統(tǒng)計
單元 標(biāo)準(zhǔn)差 本底（ug/L） 偏高值（ug/L） 增高值（ug/L） 異常值（ug/L） 統(tǒng)計
點(diǎn)數(shù)
地下水 3.57 0.307 1.06 3.87 13.03 4888
溪水 2.52 0.304 0.77 1.95 4.91 2059
溪水及地下水水中鈾含量高值分布地區(qū)基本吻合，都在試驗(yàn)區(qū)南部早陽―桂花鄉(xiāng)和東部冷水鄉(xiāng)。
4.2 水異常特征
水異常點(diǎn)數(shù)量：溪水為230個、地下水432個，主要是地下水取樣密度是溪水的1倍造成二者差異。異常點(diǎn)率溪水8.8%、地下水8.1%，溪水異常點(diǎn)率略高于地
下水。
水異常片：地下水及溪水圈定異常片都是30個。
異常片面積：面積50km2的異常片地下水多于溪水，面積5～10km2、10～50km2的異常片二者
接近。
異常極大值及異常系數(shù)：地下水為220.7ug/L、107.1，溪水為36.5ug/L、38.3。地下水大于溪水。
4.3 異常片形態(tài)及控制因素
溪水異常片形態(tài)多呈不規(guī)則紡錘狀、透鏡鈾狀，地下水異常片則多為不規(guī)則長齒狀、塊狀、紡錘狀。
溪水異常片沿水系呈紡錘狀展布，地下水異常片呈不規(guī)則的長齒狀、塊狀及紡錘狀展布，都受有利地質(zhì)體及構(gòu)造控制。二者位移一般為0.5～1.2km。
4.4 找礦效果
溪水及地下水鈾遠(yuǎn)景區(qū)的分布范圍、類別、面積相近，地下水73.1%的異常點(diǎn)、溪水84.3%的異常點(diǎn)集中在志留系、寒武系、奧陶系的變質(zhì)巖類中，成礦鈾有利巖性中水異常點(diǎn)比率溪水高于地下水，顯示了溪水效果更明朗、突出的優(yōu)點(diǎn)。
4.5 成本和效益
據(jù)安康幅資料，采樣密度地下水是溪水的2倍，工作效率溪水樣是地下水樣的7～9倍，采樣勞動效率溪水較地下水提高8～10倍，每平方公里采樣成本地下水26.6元、溪水5.5元，溪水可節(jié)約79%，溪水成本和效益優(yōu)于地下水。
5 結(jié)語
（1）溪水與地下水找礦效果基本一致；（2）小比例尺水化鈾礦區(qū)調(diào)溪水比地下水更有優(yōu)越性；（3）溪水比地下水更有快速經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)；（4）在南秦嶺地區(qū)水文網(wǎng)發(fā)育的地區(qū)進(jìn)行水化鈾礦找礦溪水可以代替地下水。
參考文獻(xiàn)
[1] 薛裕鶴.加拿大鈾礦水文地球化學(xué)考察報告[R].1978.
[2] B.A.科駱托夫，等.金屬礦床水文地球化學(xué)找礦基礎(chǔ)[M].1985.
地下水的特征范文第4篇
關(guān)鍵詞 淶源盆地；地下水；動態(tài)；影響因素
中圖分類號[P66] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）92-0108-02
1 區(qū)域概況
淶源盆地被群山環(huán)抱，地勢西北高、東南低，氣候涼爽，多年平均氣溫8.3℃，歷年極端最高氣溫38.3℃，最低-30.6℃；多年平均降雨量564.6mm，降水年際變化大，年內(nèi)分布不均，具有春旱、夏秋多雨的特點(diǎn)。盆地出露地層齊全，構(gòu)造發(fā)育，景觀奇特，淶源縣城就坐落在盆地中心。
2 區(qū)域水文地質(zhì)特征
2.1含水巖組及其富水性
淶源盆地含水巖組及富水性受區(qū)域地層及構(gòu)造總體控制，按地層巖性和地下水類型，盆地含水組可分為以下三類：
1）松散巖類孔隙水：以第四系沖洪積土、砂礫石、卵礫石互層為主，富水性好，主要分布在淶源北盆地，淶源南盆地局部發(fā)育，但較??；第三系膠結(jié)礫巖、砂頁巖、黏土夾煤層，主要分布在南盆地，富水性差。
2）碳酸鹽巖裂隙巖溶水：主要分布在淶源盆地北部和西北部以及南部的灰?guī)r、白云巖出露區(qū)。富水性極不均勻，地下水分布嚴(yán)格受地質(zhì)構(gòu)造控制，且大部分地段裂隙不發(fā)育，不利于降雨入滲和地下水徑流，屬嚴(yán)重缺水區(qū)。
3）基巖（片麻巖和巖漿巖）裂隙水：主要分布在盆地東南部、南部，富水性受風(fēng)化殼發(fā)育規(guī)模和構(gòu)造控制，地下水以散泉形式排泄，在斷層帶上呈串珠狀分布，個別泉水量很大，不過受降水影響大，規(guī)模較小的風(fēng)化殼只能形成季節(jié)性泉。
2.2地下水補(bǔ)、徑、排特征
盆地地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給、區(qū)內(nèi)渠道入滲補(bǔ)給（溝谷洪水）為主。
天然條件下，地下水流向是自盆地四周中高山地區(qū)向盆地中心匯流，北盆地地下水流向由北、西北、西向旗山至北海泉一帶匯流溢出，地下水水平運(yùn)動較遲緩；南盆地地下水流向基本是自南向北流，以潛水或散泉形式向西神山-馬圈一帶排泄，地下水水平運(yùn)動速度較快。
近年來，地下水的排泄方式以開采為主，開采方式主要是工業(yè)企業(yè)及盆地周邊較大溝谷內(nèi)工礦企業(yè)的地下水開采，其次為農(nóng)業(yè)用水開采和生活用水開采，其余部分在淶源縣城以泉群形式排泄溢出。
3淶源盆地地下水動態(tài)特征
3.1地下水流場特征
20世紀(jì)90年代以后，淶源盆地人工開采量的急劇增加，對地下水動態(tài)的影響日趨明顯，影響地下水動態(tài)變化的因素主要為大氣降水、人工開采，地下水動態(tài)類型主要為降水入滲-開采型和降水入滲-徑流（泉流型）。
根據(jù)多年的動態(tài)變化規(guī)律研究表明：淶源盆地地下水動態(tài)具有周期性變化，在豐水年，降水量大，開采量小，地下水補(bǔ)給量也大，地下水水位回升幅度較大；在枯水年，降水量小，開采量大，地下水水位下降幅度大。但近年來，地下水長期處于超采狀態(tài)，盆地內(nèi)多年水位動態(tài)呈波狀緩慢下降趨勢，周期性越來越不明顯。以淶17監(jiān)測井為例，1998年之前，地下水開采量和降水量多年處于平衡狀態(tài)，地下水位周期性明顯，水位曲線呈“馬鞍”狀，1998年之后，地下水開采量常年大于補(bǔ)給量，地下水呈波動下降趨勢，且下降趨勢明顯（圖2）。
3.3年內(nèi)地下水動態(tài)特征
降水入滲-徑流（泉流型）地下水年內(nèi)水位變化主要受降水、地下徑流控制?；鶐r裂隙巖溶水分布區(qū)，由于降水量減少，高、低水位出現(xiàn)的時間發(fā)生了一定的變化，低水位一般出現(xiàn)在4月初至12月底，高水位多出現(xiàn)在第二年的一月至三月中旬。
降水入滲-開采型地下水年內(nèi)水位變化一般可分為三個時期， 4～6月份為下降期，由于有效降水量少，而農(nóng)業(yè)開采量大，水位迅速下降，至6月末，出現(xiàn)最低水位；7～9月份為水位上升期，隨著雨季到來，農(nóng)業(yè)開采量少，地下水接受降水滲入和地下水徑流補(bǔ)給，使地下水位大幅度回升；10月至次年3月份為水位調(diào)整期，其中10～11月份由于降水減少及11月末的小麥冬灌，地下水位呈馬鞍狀小幅下降，12至次年3月其間由于較長時間無農(nóng)業(yè)開采，地下水位緩慢上升。但在盆地中心高、低水位變化微弱，動態(tài)曲線較平直。
4 區(qū)域地下水水位埋深變化特征
5 地下水動態(tài)影響因素分析
6 結(jié)論
淶源盆地地下水水位動態(tài)受降水及開采的控制，具有明顯的周期性；但近年來，地下水開采量常年大于降水補(bǔ)給量，水位整體呈波動下降的趨勢，下降量不大。由于淶源盆地地下水埋藏條件良好，如果遇到豐水年，降水量增加，或者當(dāng)?shù)卣哟蟮叵滤墓芾恚瑖?yán)格控制地下水開采，地下水位尚可恢復(fù)。
參考文獻(xiàn)
地下水的特征范文第5篇
關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)、巖土
前言：
在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中對水文地質(zhì)問題研究不深入，設(shè)計
中又忽視了水文地質(zhì)問題，經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題，令勘察和設(shè)計
處于難堪的境地，為提高工程勘察質(zhì)量，在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。下面就某地區(qū)工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)工作現(xiàn)狀，對在勘察中需要注意的水文地質(zhì)問題進(jìn)行簡單的介紹。
1.巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求
在巖土工程勘察中，應(yīng)根據(jù)工程的具體要求，通過搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作，查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。
1.1自然地理?xiàng)l件：這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容，氣象水文特征是指工程所屬地域，是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候，濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
1.2地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動等方面的內(nèi)容。
1.3地下水位情況。包括近2～5年最高地下水位、水位變化趨勢；地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。
1.4各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場試驗(yàn)測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場地地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。
2.水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分
賦存于復(fù)雜地貌地質(zhì)體中的地下水，它具有水資源的一般特征，又具有系統(tǒng)性、整體性、流動性、可調(diào)節(jié)性和循環(huán)再生性。通過對賦存環(huán)境的分析研究，可劃分出不同的單元系統(tǒng)，這些單元系統(tǒng)相互聯(lián)系，相互影響。因此開發(fā)利用地下水資源時，必須從含水系統(tǒng)整體上考慮取水方案，尋求整體開發(fā)利用地下水資源的最優(yōu)方案，水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分就是將賦存環(huán)境類似的地下水地貌地質(zhì)體進(jìn)行分類，從而進(jìn)行系統(tǒng)性和整體性的管理。
2.1定義
水文地質(zhì)類型區(qū)是指按照地下水含水層巖石的結(jié)構(gòu)條件及地貌形態(tài)和成因相似性劃分的獨(dú)立或相對獨(dú)立的區(qū)域。
2.2特征
水文地質(zhì)類型區(qū)的特征是地下水按一定的地下水流域分布、運(yùn)移，在一定的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件制約下，在一定的空間范圍內(nèi)存儲、運(yùn)動，完成補(bǔ)給、徑流、排泄過程。
2.2.1具有一定的邊界類型和構(gòu)造組合。
2.2.2具有一定的容積和內(nèi)部組合。
2.2.3在空間范圍內(nèi)有勢能的轉(zhuǎn)換機(jī)能。
2.2.4具有相對獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄系統(tǒng)即同一地下水類型區(qū)中，一定的排泄量等于一定的補(bǔ)給量（或包含部分儲存量的變化量。
2.2.5與相鄰的水文地質(zhì)類型區(qū)存在一定的聯(lián)系。
2.2.6具有一定的水質(zhì)類型和組合關(guān)系。
2.2.7具有自身的發(fā)展變化歷史。
2.3劃分原理。
2.3.1劃分原則。
a.水文地質(zhì)類型區(qū)勘查和地下水資源評價相結(jié)合。
b.水文地質(zhì)類型與地質(zhì)成因相結(jié)合。
c.主要含水層的介質(zhì)類型與地形地貌、埋藏條件、巖性、透水性能和地下水化學(xué)類型相結(jié)合。
d.舍小就大原則。
e.水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分要達(dá)到分類命名簡單、便于操作和水政管理為目的。
2.3.2劃分標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)上述分類原則，水文地質(zhì)類型區(qū)劃分采用自然條件、地貌條件、地質(zhì)條件、埋藏條件、邊界條件和含水層的儲存條件來綜合考慮，側(cè)重考慮水文地質(zhì)類型區(qū)勘查方法和評價方法。劃分標(biāo)準(zhǔn)選用地貌類型和不同的含水介質(zhì)相結(jié)合作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。
3.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的評價內(nèi)容
對工程有影響的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型，地下水位及變動幅度，含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系，土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù)，承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的研究，不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響；更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對工程建設(shè)的危害。但在工程地質(zhì)勘察報告中，通常缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計和施工的需要評價地下水對巖土工程的作用和危害。今后在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)從以下幾個方面對水文地質(zhì)問題進(jìn)行評價。
3.1應(yīng)重點(diǎn)評價地下水對巖土體和建筑的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。
3.2工程地質(zhì)勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型，查明與該地基基礎(chǔ)類型有關(guān)的水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
3.3不僅要查明地下水的天然賦存狀態(tài)和天然條件下的變化規(guī)律，更重要的是分析和預(yù)測今后在人為工程活動影響下地下水的變化情況，及其對巖土體和建筑物的不良作用。
3.4地下水位的高低對各種建筑物都很重要，在分析工程地質(zhì)問題時，地下水位以上和以下要分別對待。
4.地下水位升降變化引起的巖土工程危害
地下水位升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴(yán)重者形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤蛔兓l繁或變化幅度大時，不僅巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且脹縮幅度也大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時，應(yīng)特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究，特別是地下水位的升降變化幅度和變化規(guī)律。這對地基基礎(chǔ)深度的選擇（宜選在地下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內(nèi)）有重要的參考價值。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時，軟化地基土，使其強(qiáng)度降低、壓縮性增大，建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形；若水位在壓縮層范圍下降時，巖土的自重應(yīng)力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降，如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。
5.巖土工程勘察中地下水問題分析及對策
5.1傳統(tǒng)地下水測量方法的一些問題
巖土工程勘察中，地下水的測量與計算沿用的傳統(tǒng)方法為：（1）鉆孔；（2）提取巖芯后0.5h，測量孔內(nèi)水位；（3）有條件時，測量終孔后24h水位，作為穩(wěn)定地下水位。對于只有含水層貫通的地層，這種方法是合理的，但對于含水層不貫通的地層和局部（或大部）不透層水的地，這種方法會帶來一些問題。
5.2巖土工程勘察中地下水問題解決方法探討
為測取巖體中的真實(shí)地下水位，進(jìn)而找出透水帶，可采取如下方法在鉆孔中進(jìn)行水位測量。為操作方便，可以采取分段鉆進(jìn)方法，設(shè)計好每天的鉆進(jìn)工作量，開鉆后可以先以一天的鉆進(jìn)量為一段。每天鉆進(jìn)結(jié)束后，將孔中水抽干，第二天開鉆前測量水位，即可查明該段是否含水。若上部地層均不含水，則可一直這樣進(jìn)行下去。若上部已有含水層（如第四系含水層），則需將測量段密封起來，抽干其中的水，第二天測量該段是否有水及水壓大小以確定其含水性及水位情況。巖體完整段一般不含水，節(jié)理、裂隙密集段可能有水，也可能無水，總體來說，由于巖體中滲透的裂隙性，鉆孔中肯定只有小部分區(qū)段有水（一般在斷層、密集節(jié)理帶產(chǎn)出部位）。這樣，通過測量可以把地層分為含水段與不含水段，再結(jié)合地球物理勘探測量，確定出地層的含水部位（裂隙帶）與不含水部位（與水文地質(zhì)中的找水勘探類似）。以此資料作為巖體穩(wěn)定性分析的依據(jù)，要準(zhǔn)確可靠得多。含水帶確定之后，可以根據(jù)含水帶的分布特點(diǎn)，用裂隙滲透的原理，來確定地下水對巖體穩(wěn)定性的影響。以最簡單的邊坡平面破壞模型為例，其計算如下：邊坡滑面裂隙帶寬d，長為L，全滑面上的水頭差為H，則地下水作用力為：
J=（H/L）γwdL=Hγwd
此即為裂隙帶上的總滲透力，平行于滑面，方向向下，作為下滑力參與計算，而滑面上計算應(yīng)力時不再計及地下水浮力。邊坡的上安全系數(shù)為：
Fs=
式中W-滑體的總重量；α、Φ、c-分別為滑面的傾角、內(nèi)摩擦角和粘聚力。這樣算出的地下水對巖體穩(wěn)定性的影響，比之用浸潤線計算的影響要小得多。
6.結(jié)束語
