许疃地区浅层地下水水文地球化学特征
Hydrogeochemical Characteristics of Shallow Groundwater in Xutuan Area
DOI: 10.12677/ojns.2025.133057, PDF,    科研立项经费支持
作者: 陈 杰, 张海涛, 许继影, 代珊珊, 余 凯:宿州学院资源与土木工程学院,安徽 宿州;温廷中:安徽省煤田地质局第三勘探队,安徽 宿州;戴洪宝:宿州学院环境与测绘工程学院,安徽 宿州
关键词: 松散层水水化学特征来源分析许疃煤矿Loose Layer Water Hydrochemical Characteristics Source Analysis Xutuan Coal Mine
摘要: 本研究以许疃地区浅层地下水为研究对象,通过对19组松散层水样的水化学特征进行分析,探讨了地下水化学成分的来源及其演化规律。研究采用离子比值分析、数理统计、Piper三线图和Gibbs图等方法,揭示了地下水的主要离子组成及其形成机制。结果表明,松散层水样品中阳离子以Na+ + K+为主,阴离子以 HCO 3 为相对优势离子,水化学主要类型为 HCO 3 -Na + K型。基于离子比值分析,研究区松散层水水样主要来源于蒸发浓缩等水岩相互作用过程,同时伴有岩石风化作用和不同程度的离子交换。通过Gibbs图和离子比值分析,发现地下水化学成分主要受蒸发浓缩作用的影响,同时伴有岩石风化和离子交换作用。研究结果为许疃煤矿区地下水资源的可持续利用和环境保护提供了科学依据。
Abstract: Analysis of groundwater chemical characteristics is helpful to understand the composition of groundwater and its source, and can also provide important support for ensuring sustainable use of water resources, preventing water resources and protecting ecological environment. Coal mining will cause certain damage to groundwater environment. With 19 sets of water samples in Xutuan area as the research object, the ion ratio and mathematical statistics are used to analyze the main ion concentration of the unconsolidated layer water. The results show that the cation in the unconsolidated layer water sample is mainly Na+ + K+, and the anion is HCO 3 as the relative dominant ion. The main type of water chemistry is HCO 3 -Na + K type. Based on ion ratio analysis, the water samples of the unconsolidated layer in the study area are mainly derived from the water-rock interaction process, such as evaporation and concentration, accompanied by rock weathering and different degrees of ion exchange.
文章引用:陈杰, 温廷中, 戴洪宝, 张海涛, 许继影, 代珊珊, 余凯. 许疃地区浅层地下水水文地球化学特征[J]. 自然科学, 2025, 13(3): 538-545. https://doi.org/10.12677/ojns.2025.133057

参考文献

[1] 刘江涛, 蔡五田, 曹月婷, 等. 沁河冲洪积扇地下水水化学特征及成因分析[J]. 环境科学, 2018, 39(12): 5428-5439.
[2] 王晓曦, 王文科, 王周锋, 等. 滦河下游河水及沿岸地下水水化学特征及其形成作用[J]. 水文地质工程地质, 2014, 41(1): 25-33, 73.
[3] 章光新, 邓伟, 何岩, 等. 中国东北松嫩平原地下水水化学特征与演变规律[J]. 水科学进展, 2006, 17(1): 20-28.
[4] 韩佳明, 高举, 杜坤, 等. 煤矿地下水库水体水化学特征及其成因解析[J]. 煤炭科学技术, 2020, 48(11): 223-231.
[5] 陈陆望, 许冬清, 殷晓曦, 等. 华北隐伏型煤矿区地下水化学及其控制因素分析——以宿县矿区主要突水含水层为例[J]. 煤炭学报, 2017, 42(4): 996-1004.
[6] 洪涛, 谢运球, 喻崎雯, 等. 乌蒙山重点地区地下水水化学特征及成因分析[J]. 地球与环境, 2016, 44(1): 11-18.
[7] 吴春勇, 苏小四, 郭金淼, 等. 鄂尔多斯沙漠高原白垩系地下水水化学演化的多元统计分析[J]. 世界地质, 2011, 30(2): 244-253.
[8] 寇永朝, 华琨, 李洲, 等. 泾河支流地表水地下水的水化学特征及其控制因素[J]. 环境科学, 2018, 39(7): 3142-3149.
[9] 陈凯, 刘启蒙, 刘瑜, 等. 钱营孜煤矿深部地下水水化学特征及来源解析[J]. 煤田地质与勘探, 2022, 50(8): 99-106.
[10] 颜晓龙, 马杰, 张玉洁, 等. 皖北地区浅层地下水水化学特征及水质评价——以宿州市某乡镇为例[J]. 河南科技, 2022, 41(6): 111-116.
[11] 绿色矿山建设规划下载_Word模板[EB/OL].
https://www.taodocs.com, 2023-09-15.
[12] 檀海洋, 黄凯, 陈孝杨, 等. 煤矿充填开采塌陷区地表土壤理化性质时空演变特征[J]. 江苏农业科学, 2014(10): 320-322, 323.
[13] 冯琪, 马雷, 罗江发, 等. 顾桥矿二叠系砂岩裂隙水化学特征及其形成作用[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版), 2022, 45(12): 1693-1698.
[14] Désilets, P. and Houle, G. (2005) Effects of Resource Availability and Heterogeneity on the Slope of the Species-Area Curve along a Floodplain-Upland Gradient. Journal of Vegetation Science, 16, 487-496. [Google Scholar] [CrossRef
[15] Cheng, Z.L., Zhao, Z.H. and Li, C.X. (2014) Prediction of the Location of the Sources of Mine Water Influx Based on Cluster Analyses of the Chemical Characteristics of Water. Advanced Materials Research, 962, 328-333. [Google Scholar] [CrossRef
[16] 黄俊杰. 隆德煤矿水化学特征及煤层开采对地下水的影响研究[D]: [硕士学位论文]. 阜新: 辽宁工程技术大学, 2023.
[17] 张景涛, 史浙明, 王广才, 等. 柴达木盆地大柴旦地区地下水水化学特征及演化规律[J]. 地学前缘, 2021, 28(4): 194-205.