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肥城市作为泰安市重要的工业区,近年来工农业用水总量不断增加,存在地下水过量开采、水环境恶化等环境水文地质问题。本文在系统分析地下水长期实测数据基础上,以肥城市地下水水化学成分为研究对象,结合研究区水文地质条件及地下水历史资料,运用地下水质量评价、水文地质学及水文地球化学等方法,对研究区水化学特征及其时空分布规律、水化学特征形成机制及水文地球化学过程,进行了研究,形成了阶段性成果,得出以下结论:(1)基于Hydro GeoAnalyst建立了肥城市地下水管理信息系统,将搜集到的近30年来的大量数据输入系统中,实现了地下水数据的存储、管理、维护、查询、分析以及可视化等功能。(2)选取pH、Cl-、SO42-、TDS、总硬度、NO3-、高锰酸盐指数和F-等8项指标,采用F值评分法进行对地下水质量评价。地下水水质较差区水主要分布在研究区内西北部石横镇以及径流排泄区王庄镇,在南部的汶阳平原水质较为良好。(3)研究区内地下水化学类型以HCO3-Ca型水和HCO3-Ca·Mg型水为主,水化学成分不断发生改变,地下水中SO42-以及Cl-占比不断上升,主要水化学类型已转变成为HCO3·SO4-Ca·Mg型水为主,占比64.29%,其中还含有HCO3·SO4·Cl-Ca·Mg型水以及HCO3·Cl-Ca·Mg型水,主要阴离子由HCO3-向SO42-和Cl-离子偏移,TDS及总硬度呈明显增大趋势。(4)研究区内地下水水化学主要成分在空间分布及变化规律符合传统意义上的地下水中离子含量从补给区经径流区到排泄区越来越高的分布特征,TDS大致由研究区东北部向研究区西南部及地下水径流排泄区出口逐渐增高。但值得注意的是肥城市北部实则是地下水补给区,但也发生了多项离子浓度过高的情况,该区域主要是肥城的工业区以及煤矿开采区,说明人类活动强度对地下水水化学成分的影响在逐渐增加。(5)通过水文地质学、水文地球化学及数理统计方法,利用Gibbs图和离子比例系数等方法作图分析形成肥城市地下水水化学特征的主要水文地球化学过程,显示方解石、白云石以及石膏的溶滤作用是引起研究区内地下水水化学成分变化的主要作用,同时存在有少部分的盐岩溶解及阳离子交替吸附溶滤作用,使得地下水中Na+、K+离子减少,Ca2+、Mg2+增加。人类活动造成含水层结构的变化和工农业生产废水以及城市生活污水也是地下水成分变化的重要因素。