鄱阳湖盆地地下水系统划分及水文地球化学特征

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鄱阳湖盆地位于江西省北部,长江南岸,是长江经济带的重点区域之一。本文通过资料收集及水文地质调查的方式对鄱阳湖盆地地下水系统进行划分并对各含水系统特征进行描述,同时采用等值线图法、舒卡列夫分类法、Piper三线图、Gibbs图解法、相关性分析及离子比例系数法对研究区所采集的153个地下水水样进行离子分布特征、水化学分类特征、地下水化学成因及形成机制进行分析。通过以上内容的研究得出了以下主要认识:
  (1)以地下水水动力条件为依据,共划分出赣江等6个二级地下水水流系统、锦江-赣江下游等14个三级地下水流系统。根据地质、地貌及含水介质特征,将鄱阳湖地下水含水系统划分成冲湖积平原孔隙含水亚系统等七个含水亚系统。
  (2)通过等值线图法探究研究区内TDS、总硬度与地下水主要离子在不同含水亚系统中的分布规律。结果表明,研究区地下水均为淡水(TDS<1g/L),且地下水软水占比达92.2%。TDS浓度平均值在山地碳酸盐类裂隙溶洞含水亚系统中最高;地下水中Ca2+、HCO3-含量最高,并且均在山地碳酸盐类裂隙溶洞含水亚系统与山地丘陵一般碎屑岩类裂隙孔隙含水亚系统中平均浓度较高。部分地区地下水中NO3-和F-含量高,表明该区域受到农业生产活动和萤石矿区污染的影响较为严重。
  (3)应用舒卡列夫分类和Piper三线图对各含水亚系统地下水水化学类型进行研究,结果表明研究区内地下水水化学类型主要为HCO3-Na+Ca型水、HCO3-Ca型水和HCO3-Ca+Mg型水。其中冲湖积平原孔隙含水亚系统、冲积平原孔隙含水亚系统及山地丘陵岩浆岩类裂隙含水亚系统以HCO3-Na+Ca型水为主;山地碳酸盐类裂隙溶洞含水亚系统、山地丘陵一般碎屑岩类裂隙孔隙含水亚系统、岗地红层裂隙孔隙含水亚系统以HCO3-Ca型水为主;山地丘陵变质岩类裂隙含水亚系统主要以HCO3-Ca+Mg型水为主。
  (4)利用Gibbs图解法、相关性分析法和离子比例系数法进行分析,结果表明,研究区地下水化学成因主要受岩石风化作用影响,各含水亚系统成因均与碳酸盐岩和铝硅酸盐矿物溶解有关,且发生了阳离子交换作用和水流交替作用。其中冲湖积平原孔隙含水亚系统和冲积平原孔隙含水亚系统中还受芒硝、石膏等硫酸盐岩的溶解及农业生产的影响;山地碳酸盐类裂隙溶洞含水亚系统、山地丘陵变质岩类裂隙含水亚系统中的水流交替作用和阳离子交换作用较强;山地丘陵岩浆岩类裂隙含水亚系统受岩浆岩风化作用影响较大,水流交替作用强。
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